MEMS加速度计MEMS传感器一般是由硅基材料和利用半导体集成电路制造工艺制造而成的集微机械、微电子功能高度综合的传感器系统[4]。目前研制的MEMS传感器主要包括微机电压力传感器、微机电加速度计及微机电陀螺仪等[4]。由于其在各方面的突出特点，MEMS传感器多被应用于军事领域和抗干扰环境要求高的场合。68200

硅微加速度传感器是继微机电压力传感器之后进入市场的MEMS传感器[4]。其主要类型有压阻式、电容式、力平衡式和谐振式等，其中MEMS电容式微加速度计又具有检测精度高，受温度影响小等优点，成为MEMS加速度计研究领域的重点对象[4]。本系统主要针对电容式MEMS加速度传感器进行批量测试，而具体的测试对象包括MSA6000系列和MS9000系列微加速度计。

MSA6000系列微加速度计是中国电子科技集团公司第十三研究所推出的高精度电容式MEMS加速度传感器。其采用单片式电容检测电路，采取5V单电源供电，模拟电压输出，并可实现传感器自检测功能，具有体积小，精度高等优点。其中MSA6000-10量程为±10g，零位稳定性小于0.5mg，经计算可得，为不损失传感器精度，采集系统有效分辨率需大于15位。

MS9000系列传感器是Colibrys公司推出的电容式MEMS加速度传感器。它由一块微机械加工的硅元件，一个低功耗ASIC专用信号处理器，一个用于存储补偿值的微控制器，和一个温度传感器组成。其中，MS9010的测量范围为±10g，零位稳定性小于0.25mg，经过计算可知，为不损失传感器精度，采集系统有效分辨率需大于16bit。论文网

2 数据采集系统

在上个世纪国外数据采集技术就得到了很大的发展，从国外的产品可以看出数据采集技术主要向使用方便、功能多样和体积减小三个方面发展。国内数据采集技术与国外数据采集系统相比，技术上存在一定的差距，主要有三个方面：模数转换芯片的速度未达到世界先进水平、数据采集系统内存小，信号处理功能不够强大以及系统的软件与人机界面的水平不高，设备的操作不够人性化[1]。但随着国内技术的不断发展，这种差距在不断地缩小。

数据采集系统常见的结构有三种：多通道分时复用数据采集系统、多通道同步数据采集系统和分布式数据采集系统[1]。

多通道分时复用数据采集系统又可分为多种形式的分时。不带采样保持器的多通道共享ADC的数据采集系统，适用于测量多通道直流或低频信号；多通道共享采样保持器和ADC的数据采集系统，适用于多通道变化频率较高的信号的测量；带独立采样保持器的多通道共享ADC的数据采集系统，此系统在转换时是分时的，难以实现转换通道较多的高速数据采集。多通道同步数据采集系统相对于多通道分时复用数据采集系统能得到多个通道同一时刻的采样点，并且数据采集的速率相对较高。而分布式数据采集系统更适用于数据采集现场比较分散的情况。为提高批量测试的效率，本系统采用多通道同步数据采集系统。

    一个嵌入式数据采集系统的硬件部分至少包括信号调理电路、模数转换器和微控制器或微处理器几个部分。其中，信号调理电路将待测信号放大、滤波后送至模数转换器的输入端，模数转换器实现模拟信号与数字信号的转换，微控制器（微处理器）对整个数据采集流程及相关的程控器件进行控制、对采集到的数据进行预处理并在需要时通过通信接口将采集到的数据传送到上位机。

3 模数转换技术

模数转换技术是实现各种模拟信号通向数字世界的桥梁，随着计算机、通信和多媒体技术的飞速发展以及全球高新技术领域数字化进程的不断推进，模数转换器（ADC）有了很大的发展，正朝着低功耗、高速和高分辨率的方向发展[5]。常用ADC主要有如下几种[5]：