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谐振式微机械加速度计设计的关键技术 被引量：6
1
作者 任杰 樊尚春 王路达 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期593-595,共3页
谐振式微机械加速度计直接输出频率信号,具有稳定性好、精度高的特点。分析了谐振式微机械加速度计的工作机理,建立了第一级敏感结构、杠杆机构和第二级敏感结构的数学模型,指出了实现高灵敏度加速度测量的关键技术在于支撑梁、质量块... 谐振式微机械加速度计直接输出频率信号,具有稳定性好、精度高的特点。分析了谐振式微机械加速度计的工作机理,建立了第一级敏感结构、杠杆机构和第二级敏感结构的数学模型,指出了实现高灵敏度加速度测量的关键技术在于支撑梁、质量块、谐振器和杠杆机构的设计。提出了一种谐振式微机械加速度计结构,进行了结构的优化设计和仿真计算,得出的性能指标:谐振频率98858Hz,Q值673.9,灵敏度24.52Hz/gn。 展开更多
关键词 微机电系统 微机械加速度计 谐振器 建模
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硅基谐振式微机械加速度计的设计与仿真计算 被引量：5
2
作者 任杰 樊尚春 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第9期1992-1995,共4页
分析了硅基谐振式微机械加速度计的工作机理,提出了一种新颖的结构形式,进行了结构的优化设计和仿真计算.用MATLAB软件分析了结构参数对性能指标的影响,用ISIGHT优化软件优化出结构参数,用ANSYS仿真软件对结构进行了静态分析和模态分析... 分析了硅基谐振式微机械加速度计的工作机理,提出了一种新颖的结构形式,进行了结构的优化设计和仿真计算.用MATLAB软件分析了结构参数对性能指标的影响,用ISIGHT优化软件优化出结构参数,用ANSYS仿真软件对结构进行了静态分析和模态分析,验证了所提出结构的设计思想和优化参数的可行性. 展开更多
关键词 微机电系统 微机械加速度计 谐振器
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谐振梁加速度计测频噪声分析与实验
3
作者 徐文逸 王绍航 +1 位作者 马宇琨 韩丰田 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第10期1053-1060,共8页
随着谐振梁加速度计的精度不断提升,对谐振频率的测量噪声提出了更高要求。针对高采样率下的测频噪声性能,分析了等精度测频法和连续时间标记法两种测频方法,分别以信号发生器和加速度计输出的频率信号作为输入,利用研制的FPGA测频电路... 随着谐振梁加速度计的精度不断提升,对谐振频率的测量噪声提出了更高要求。针对高采样率下的测频噪声性能,分析了等精度测频法和连续时间标记法两种测频方法,分别以信号发生器和加速度计输出的频率信号作为输入,利用研制的FPGA测频电路开展了测频噪声实验研究。结果表明高采样率下通过串接低通滤波器能够有效抑制测频噪声,低通滤波后两种测频方法的噪声水平相近,且随着采样率的提升,测频噪声趋于常值。实验结果表明,在500 Hz更新率、串入200 Hz带宽4阶Butterworth低通滤波器的条件下,使用等精度测频法和连续时间标记法测量加速度计样机输出,室温下测得样机的零偏稳定性分别为1.03μg和1.24μg。 展开更多
关键词 谐振梁加速度计 频率测量 等精度测频法 连续时间标记法 低通滤波
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硅基双轴谐振式微机械加速度计的设计与仿真
4
作者 任杰 樊尚春 《微纳电子技术》 CAS 2007年第10期946-951,共6页
分析了谐振式微机械加速度计的工作机理,提出了一种新颖的硅基双轴谐振式微机械加速度计的结构形式。该结构采用一个质量块敏感两个正交方向的加速度,设计的弹性支撑结构巧妙地实现了正交方向的解耦,且结构稳定性好。用MATLAB软件分析... 分析了谐振式微机械加速度计的工作机理,提出了一种新颖的硅基双轴谐振式微机械加速度计的结构形式。该结构采用一个质量块敏感两个正交方向的加速度,设计的弹性支撑结构巧妙地实现了正交方向的解耦,且结构稳定性好。用MATLAB软件分析了结构参数对性能指标的影响,用ISIGHT软件优化出结构参数,用ANSYS仿真软件对结构进行了静态分析和模态分析,验证了提出结构的设计思想和优化参数的可行性,设计了可实现的工艺流程。 展开更多
关键词 微机电系统 微机械加速度计 谐振器 有限元分析
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常温下硅微谐振加速度计零偏稳定性的提高 被引量：5
5
作者 严斌 尹永刚 董景新 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期1050-1056,共7页
考虑环境温度会影响硅微谐振加速度计(MSRA)的测量精度,本文研究了谐振梁的频率漂移及抑制方法以便提高其在常温下的零偏稳定性。针对结构热膨胀导致的应力进行了建模仿真,并根据仿真结果优化设计了一种低热应力的双端固支梁的结构来降... 考虑环境温度会影响硅微谐振加速度计(MSRA)的测量精度,本文研究了谐振梁的频率漂移及抑制方法以便提高其在常温下的零偏稳定性。针对结构热膨胀导致的应力进行了建模仿真,并根据仿真结果优化设计了一种低热应力的双端固支梁的结构来降低热膨胀系数不匹配带来的频率漂移。实验测得新结构的单梁谐振频率的温度系数从典型结构的约30Hz/℃降为-1.5Hz/℃,与仿真结果-1.14Hz/℃基本一致。为了进一步提高该加速度计的零偏稳定性,设计了一种高精度测温电路用来补偿温漂,该电路测温灵敏度为96.25mV/℃,测量噪声约为0.000 2℃。实验结果表明,采用优化后的结构结合线性温度补偿的方法,可使该硅微谐振加速度计的1h零偏稳定性在常温下达到10μg以下,比改进前实验室获得的52μg水平提升了80%,满足了高精度加速度测量的要求。 展开更多
关键词 硅微加速度计 谐振梁 结构优化 温度补偿 零偏稳定性
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