一种MEMS陀螺仪高阶温度补偿的方法

摘要

本发明涉及一种MEMS陀螺仪高阶温度补偿的实用方法，用于对MEMS陀螺仪和加速度计进行温度补偿，该方法包括：（1）建立陀螺仪的零偏角速度输出值和温度的模型；（2）根据不同的温度和不同的角速度下陀螺仪的零偏角速度输出值通过拟合获得陀螺仪的上述模型所需的一系列的温度补偿系数；（3）根据模型与温度补偿系数建立陀螺仪在全温度范围内的补偿计算模型，根据补偿计算模型计算得到陀螺仪在温度补偿后的零偏角速度输出信号。本发明通过建立零偏角速度的温度补偿模型，利用该温度补偿模型对陀螺仪的零偏角速度进行补偿，可以有效减小陀螺仪的零漂，并使之趋于稳定；零漂稳定性得到提高，从而达到了对陀螺仪的温度补偿效果。

主权项

一种MEMS陀螺仪温度补偿的方法，用于对MEMS陀螺仪进行温度补偿，其特征在于：该方法包括：(1)建立所述的陀螺仪的零偏角速度输出值和温度的模型；(2)根据不同的温度和不同的角速度下所述的陀螺仪的零偏角速度输出值通过拟合获得所述的陀螺仪的上述模型所需的一系列的温度补偿系数；(3)将所述的陀螺仪的零偏角速度输出值和温度的模型与所述的温度补偿系数做点乘而得到所述的陀螺仪在全温度范围内的补偿计算模型$\begin{array}{c}Rate\left(T\right)=C_0+C_1{N}_R+C_{2}T+C_3{N}_R^2+C_4{N}_{R}T+C_5{T}^2+C_6{N}_R^3+C_7{N}_R^{2}T+C_8{N}_R{T}^2+\\ C_9{T}^3+C_{10}{N}_R^4+C_{11}{N}_R^{3}T+C_{12}{N}_R^2{T}^2+C_{13}{N}_R{T}^3+C_{14}{T}^4+C_{15}{N}_R^5+C_{16}{N}_R^{4}T+\\ C_{17}{N}_R^3{T}^2+C_{18}{N}_R^2{T}^3+C_{19}{N}_R{T}^4+C_{20}{T}^5\end{array}$其中Ci为温度补偿系数，i＝0‑20，N_R为所述的陀螺仪的零偏角速度输出值，T为温度，根据所述的补偿计算模型计算得到所述的陀螺仪在温度补偿后的零偏角速度输出信号；该方法通过补偿系统来实现；所述的补偿系统包括PC机，所述的PC机与所述的陀螺仪所输出的含有所述的零偏角速度输出值的输出信号相连接，并根据所述的温度和所述的零偏角速度输出值拟合所述的温度补偿系数，以及根据所述的模型和所述的温度补偿系数建立所述的陀螺仪在全温度范围内的补偿计算模型；存储器，所述的存储器通过接口模块与所述的PC机相连接并存储所述的温度补偿系数和所述的陀螺仪在全温度范围内的补偿计算模型；主运算器，所述的主运算器具有三个输入端，所述的主运算器第一个输入端通过第一转换处理模块与所述的陀螺仪所输出的含有所述的零偏角速度输出值的输出信号相连接，所述的主运算器的第二个输入端通过第二转换处理模块与温度传感器所输出的含有温度值的输出信号相连接，所述的主运算器的第三个输入端与所述的存储器的输出端相连接；所述的主运算器的输出端连接有处理转换模块；所述的主运算器读取所述的存储器中的所述的温度补偿系数和所述的陀螺仪在全温度范围内的补偿计算模型，并根据所述的陀螺仪的零偏角速度输出值和所述的温度对所述的陀螺仪进行温度补偿计算并输出所述的陀螺仪在温度补偿后的零偏角速度输出信号。