5th order sigma delta MEMS accelerometer system with enhanced linearity
Doğrusallığı geliştirilmiş 5. derece sigma delta MEMS ivmeölçer sistemi
- Tez No: 415558
- Danışmanlar: PROF. DR. TAYFUN AKIN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez değişken açıklığa sahip sığasal MEMS ivmeölçer sensörü içeren doğrusallığı geliştirilmiş 5. derece sigma delta MEMS ivmeölçer okuma devresini anlatmaktadır. Değişken açıklığa sahip sığasal MEMS ivmeölçerler yüksek duyarlılık, güvenilirlik ve darbelere karşı dayanıklı olması itibariyle seyrüsefer uygulamalar için uygun olmasına rağmen, bu tip mekanik sensörler doğrusal olmayan girdi çıktı ilişkisine sahip olması nedeniyle kapalı döngü içerisinde çalıştırılsalar dahi düşük döngü kazancından ötürü performans kaybına uğrarlar. Bu sebeple bu araştırmanın amacı daha önce ODTÜ-MEMS Merkezinde tasarlanan sigma delta arayüz devresine orantılı-entegral kontrolcüsü ekleyerek ivmeölçerin doğrusallık performansını iyileştirmek ve mekanik sensörden kaynaklanan doğrusallık kaybını ortadan kaldırmaktır. Bu amaçla ilk olarak değişken açıklığa sahip sığasal ivmeölçerin doğrusallık özelliği çalışılmıştır. Sonrasında orantılı-entegral kontrolcüsü içeren ivmeölçer sistemindeki doğrusallık performansının iyileştiğini göstermek için MATLAB-Simulink simulasyonları yapılmıştır. Çeşitli ivmeölçerlerin okuma devresiyle birleştirilmesine olanak sağlayan orantılı-entegral kontrolcüsü, XFab 0.35 µm CMOS teknolojisi ile düşük gürültü, düşük offset kararsızlığı ve yüksek doğrusallık sağlayacak şekilde tasarlanmış ve ürettirilmiştir. Geliştirilen yeni okuma devresi ODTÜ-MEMS Merkezinde üretilen ivmeölçer ile 16 bacaklı metal paket içinde performans testleri yapılmak üzere birleştirilmiştir.
Özet (Çeviri)
This thesis reports the linearity enhanced 5th order sigma delta MEMS accelerometer readout circuit utilizing varying gap type capacitive MEMS accelerometer sensor. While varying gap type capacitive MEMS accelerometers provide high sensitivity, high reliability and high shock tolerance suitable for navigation grade applications, these types of mechanical sensors suffer from the non-linear input to output relation even in the closed loop operation due to the limited loop gain. Thus, this research aims to improve the linearity performance and eliminate the non-linear behavior of mechanical sensor by employing PI controller in the sigma delta interface circuit designed previously in METU-MEMS Center. In order to achieve this goal, firstly the non-linear behavior of the capacitive MEMS accelerometer is examined. Then, MATLAB-Simulink simulations are performed to demonstrate the enhancement in the linearity performance of the accelerometer system taking advantage of PI controller in the loop. Programmable PI controller which enables integration of various MEMS accelerometer with the readout circuit is implemented carefully using XFab 0.35µm CMOS process to guarantee low noise and bias instability while providing enhanced linearity performance. Designed readout is integrated with the MEMS accelerometer which is fabricated at METU-MEMS Center in a 16-pin metal package to perform system level performance tests.
Benzer Tezler
- A versatile 5th order sigma-delta modulation circuit for MEMS capacitive accelerometer characterization
Kapasitif MEMS ivmeölçer karakterizasyonu için çok yönlü 5 dereceli sigma-delta modülasyon devresi
TUNJAR ASGARLI
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TAYFUN AKIN
- Farelerde oluşturulan proliferatif vitreoretinopati modelinde intravitreal olarak uygulanan nintedanib tedavisinin etkililik ve güvenilirliğinin değerlendirilmesi
Evaluation of the efficacy and safety of intravitreal nintedanib treatment in a proliferative vitreoretinopathy model induced in mice
ELİF BAĞATUR VURGUN
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2023
Göz HastalıklarıMarmara ÜniversitesiGöz Hastalıkları Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZLEM ŞAHİN
- Silisyum katkısının döküm CrNiCo süperalaşımının özelliklerine etkisi
Başlık çevirisi yok
HAVVA KAZDAL ZEYTİN
Doktora
Türkçe
1998
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ADNAN TEKİN
- Investigation of CNT smart paint for structural health monitoring in advanced and nano-enhanced carbon fiber composites
Gelişmiş ve nano takviyeli kompozit malzemeler için karbon nanotüp içerikli akıllı boyanın yapısal sağlık izleme için geliştirilmesi
YAĞMUR ATEŞCAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. HÜLYA CEBECİ
- Spinal musküler atrofi tip 2-3(SMA) hastalarında nusinersen tedavisinin klinik ve laboratuvar bulguları üzerine olan etkisi
The effect of nusinersen treatment on clinical and laboratory findings in spinal muscular atrophy (SMA) type 2-3 patients
ŞEYMA ATAMAN
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2023
NörolojiNecmettin Erbakan ÜniversitesiNöroloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİGEN GÜNEY