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成果名称：基于MEMS的微型高度计和微型空速计研究
申请单位：清华大学
成果编号：鉴字[教SW2004]第 043 号
鉴定日期：2004年7月13日
学 科：9、仪器仪表
成果简介：
由于微型飞行器体积小、速度低、能量和带载荷能力有限，因此最大限度地降低机载传感器的重量和功耗成为亟待解决的问题。近年来，微机电系统(MEMS)的快速发展使研制微型机载传感器成为可能。高度计和空速计是传统飞行器中重要的传感器，对于飞行器的安全飞行与自动控制具有十分重要的作用。传统高度计和空速计的体积、重量和功耗都不能满足微型飞行器的要求。因此设计适用于微型飞行器的高度计和空速计变得十分迫切。
本课题组根据微型飞行器总体设计的要求，研制的基于MEMS压力传感器的微型高度计和微型空速计，是微型飞行器机载测控系统的重要传感器。基于微型高度计和微型空速计的自动驾驶仪可实现微型飞行器的纵向自动控制。
本课题组研制的微型高度计和微型空速计在国家气象局进行了测试，并申报了国家专利。
简要原理和技术指标
微型高度计利用绝压传感器与气压高度的对应关系，采用MEMS绝压传感器，通过精密放大与处理，测量得到高灵敏度和高信噪比的高度信号。微型高度计主要技术指标如下：
重 量： 3~3.5 g，量 程： -100~300 m，
线性误差： 0.01％，精 度： 0.4m 。
微型空速计利用空速平方与动压成正比的关系，采用MEMS微差压传感器，并设计了精密放大。微型空速计主要技术指标如下：
重 量： 4~4.5 g，量 程： 0~30 m/s，
线性误差： 0.14% 精 度： 1m/s。
微型高度计和微型空速计已成功应用在了翼展300~850mm的微型飞行器上，实现了高度和空速参数的实时测量及飞行高度控制。
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