校准装置、方法和应用制造方法及图纸

一种惯性传感器校准方法和惯性传感器校准装置。通过一个或多个固定的和/或可移动的光栅（惯性传感器）生成一个或多个衍射图案，所述光栅（惯性传感器）被附接到基底的原子稳定的源照射并被成像器检测。光栅和/或惯性传感器具有设计参数值和各自的实际参数值，诸如运动或距离，所述实际参数值可以在超精确测量后被确定。这样的超精确测量可被用来校准光栅或惯性传感器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】校准装置、方法和应用相关申请的交叉引用本专利申请涉及2011年5月5提交的、标题为“Atomic Stabilized OpticalApparatus, Methods and Applications (原子稳定的光学装置、方法和应用)”、序列号为61/482，852的美国临时专利申请，并要求对该专利申请的优先权，该专利申请文件的内容通过引用而整体结合在本文中。关于政府利益的声明本专利技术得到了 DARPA基金謝66001-08-1-2074和美国军队_D0D (ARMY)基金#W31P4Q-12-l-0003的资助。美国政府在本专利技术中享有一定的权利。
技术介绍

本专利技术的实施例主要涉及校准和计量装置、方法和应用。更具体地，这些实施例涉及在所采用的纳米和亚纳米尺度水平进行校准的装置和方法，用于根据各自的设计参数和计量学原理校准加速度计、光栅加速度计、罗盘测量仪和陀螺仪之类的惯性传感器上的诸如运动和距离之类的实际参数，但惯性传感器不限于上面列举的种类。更具体地，所述实施例涉及将修正的纳米光学尺成像系统(NORIS)结合和利用于所述校准和计量装置和方法。相关技术说明微本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种惯性传感器校准方法，包括：（a）提供微机电（MEM）器件，该微机电器件包括：基底；和物理耦合到所述基底上的至少一个惯性传感器，所述至少一个惯性传感器具有设计参数值和在测量后的各自的实际参数值，所述至少一个惯性传感器被配置成在稳定的光源照射后生成衍射图案；（b）提供稳定的光源，所述光源以其与所述基底之间没有相对运动的方式被耦合到所述基底；（c）把稳定的光源输出投射到所述惯性传感器上并由此生成衍射图案；（d）用电子图像传感器和光场检测器中的一个检测衍射图案；以及（e）使用检测到的衍射图案来测量所述各自的实际参数值，并确定所述设计参数值与各自的实际参数值之间的关系，用于校准所述惯性传感器。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.05.05 US 61/482,8521.一种惯性传感器校准方法，包括: Ca)提供微机电(MEM)器件,该微机电器件包括: 基底；和 物理耦合到所述基底上的至少一个惯性传感器，所述至少一个惯性传感器具有设计参数值和在测量后的各自的实际参数值，所述至少一个惯性传感器被配置成在稳定的光源照射后生成衍射图案；(b)提供稳定的光源，所述光源以其与所述基底之间没有相对运动的方式被耦合到所述基底； (c)把稳定的光源输出投射到所述惯性传感器上并由此生成衍射图案； (d)用电子图像传感器和光场检测器中的一个检测衍射图案；以及 (e)使用检测到的衍射图案来测量所述各自的实际参数值，并确定所述设计参数值与各自的实际参数值之间的关系，用于校准所述惯性传感器。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中所述设计参数值和各自的实际参数值是一系列运动值和距离值中的至少一个。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤: 提供可相对于所述基底移动的平台，其中所述惯性传感器布置在所述平台上，并且所述惯性传感器包括生成衍射图案的检测质量； 提供布置在所述平台上、投射的光源输出之内的基准部件； 提供布置在基底上、投射的光源输出之内的基准部件； 检测来自各个基准部件的衍射图案；以及 使用所检测的衍射图案来确定所述设计参数值与各自的实际参数值之间的关系，用于校准所述惯性传感器。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括通过波束调节部件传播来自所述稳定输出的光源的输出的步骤。5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括使用所述设计参数值与各自的实际参数值之间的关系来调节所述MEM器件的运行参数，以便减小所述设计参数值与各自的实际参数值之间差值的步骤。6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括使所述平台进行曲线运动的步骤。7.如权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括经由通过光子晶体、光-热、热、静电和压电驱动中的至少一项驱动的微机电系统来移动所述平台和惯性传感器中的至少一个的步骤。8.如权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括提供制动机构来停止和稳定所述可移动的平台的步骤。9.如权利要求3所述的方法，其特征在于，其中所述惯性传感器被可制造地集成在所述平台上。10.一种传感器校准装置，其特征在于，包括: (a)基底； (b)固定附接到所述基底的稳定输出的光源； (C)布置在所述基底上、源输出的光路上的平台，其中所述平台相对于所述基底可移动； (d)布置在所述平台上的惯性传感器和罗盘传感器中的至少一个； (e)布置在所述惯性传感器和罗盘传感器中的至少一个上、源输出的光路上的基准部件，其中所述惯性传感器和罗盘传感器中的至少一个具有设计参数值和各自的实际参数值； Cf)布置在所述平台上、源输出的光路上的基准部件； (g)布置在所述基底上、源输出的光路上的基准部件； (h)图像传感器与光场传感器中的至少一个，所述图像传感器与光场传感器中的至少一个布置成接收来自布置在所述传感器上的基准部件、布置在所述平台上的基准部件、布置在所述基底上的基准部件的衍射输出源的光。11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，其中所述设计参数值和各自的实际参数值是一系列运动值和距离值中的至少一个。12.如权利要求10...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿米特·拉尔，萨梵尼·普拉特拉，
申请(专利权)人：康奈尔大学，
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