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题名基于静电刚度的微米光栅加速度计灵敏度特性分析
被引量：1
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作者
冯丽爽
刘惟芳
姚保寅
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机构
北京航空航天大学微纳测控与低维物理教育部重点实验室
北京航空航天大学惯性技术重点实验室
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出处
《导航与控制》
2015年第6期70-74,43,共6页
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基金
国家自然基金(编号:60908016)
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文摘
静电驱动是实现微米光栅加速度计小型化和闭环力反馈控制的关键,其引入的静电刚度对加速度计灵敏度有着重要影响。对基于静电刚度的微米光栅加速度计灵敏度特性进行分析。首先,建立了基于静电刚度的微米光栅加速度计灵敏度模型。其次,通过MATLBA仿真,得到静电驱动电压与传感器灵敏度的理论关系。最后,对理论分析结果进行了实验验证,结果表明静电刚度可以改善系统刚度,静电电压从1.25V到2.05V等间隔变化时,加速度计的灵敏度由871mV/g变化为1148mV/g,分别相对于禾加电时的灵敏度783mV/g提高了0.46dB到1.66dB,提高了微米光栅加速度计的灵敏度。本文研究内容对集成式闭环微米光栅加速度计的研究提供参考。
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关键词
静电刚度
灵敏度
微米光栅
加速度计
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Keywords
electrostatic rigidity
sensitivity
micro-grating
accelerometers
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分类号
TH824.4
[机械工程—仪器科学与技术]
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题名静电刚度式谐振微加速度传感器的结构稳定性
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作者
张凤田
施志贵
何晓平
刘恒
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机构
中国工程物理研究院电子工程研究所
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出处
《微纳电子技术》
CAS
北大核心
2010年第12期770-775,共6页
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基金
中国工程物理研究院科学技术发展基金项目(2009B040344)
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文摘
为了研究静电刚度式谐振微加速度传感器结构稳定的判据和影响其稳定性的因素,根据静电刚度式谐振微加速度传感器的结构原理,分析了传感器中质量块与音叉梁的运动和受力特点,建立了传感器中质量块与音叉梁在加速度作用前后的力平衡方程。采用数值方法求解力平衡方程,得到了传感器结构的一个稳定平衡点和一个非稳定平衡点,以及两个平衡点重合时对应的结构稳定临界检测电压,分析了加速度作用前后不同质量块支撑梁弹性系数和平行板检测电容间隙对临界检测电压的影响。结果显示,临界检测电压随质量快支撑梁弹性系数和平行板检测电容间隙的增大而增加。当有加速度作用时,临界检测电压将发生变化,但对量程为-1~1g的超低量程加速度传感器,加速度作用前后临界检测电压变化很小,不会引起传感器结构稳定性太大的变化。
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关键词
微电子机械系统(MEMS)
静电刚度
谐振
加速度传感器
稳定性
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Keywords
micro-electromechanical system（MEMS）
electrostatic rigidity
resonant
acceleration sensor
stability
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分类号
TH73
[机械工程—仪器科学与技术]
TP212.12
[机械工程—精密仪器及机械]
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