1 引言
谐振式微加速度计是一种有良好发展前景的新型微加速度计。它的基本特征是输出准数字信号的频率信号,易于检测,抗干扰性好,在传输和处理过程中也不易出现误差。因而,谐振式加速度计是当前微传感器领域研究的热点之一。
谐振式微加速度计的工作原理是:谐振器件(在微系统领域,一般为各种类型的梁或梁结构的器件,常见的有悬臂梁、双端固定音叉(DETF)和三梁结构等)的固有频率随其刚度的变化而变化;通过测量谐振器频率的变化量来检测刚度变化值;同时建立加速度和谐振器刚度变化量之间的联系。即通过检测频率变化量进行加速度测量。
目前研究的常用方法是将质量块产生的惯性力经放大后加载于谐振器轴向。美国California大学Berkeley分校研究者设计的基于微杠杆机构谐振式微加速度计灵敏度已达160 Hz/g。韩国Se-oul National University的研究人员将惯性力转换放大为静电力作用于谐振器轴向,设计的三轴加速度计在水平平面内检测灵敏度为128 Hz/g。在国内,这方面的研究工作还比较落后,例如天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验窒等单位开发的谐振式加速度计灵敏度为2 Hz/g;而北京大学微电子实验室报道的样品灵敏度为27 Hz/g。
1 引言
谐振式微加速度计是一种有良好发展前景的新型微加速度计。它的基本特征是输出准数字信号的频率信号,易于检测,抗干扰性好,在传输和处理过程中也不易出现误差。因而,谐振式加速度计是当前微传感器领域研究的热点之一。
谐振式微加速度计的工作原理是:谐振器件(在微系统领域,一般为各种类型的梁或梁结构的器件,常见的有悬臂梁、双端固定音叉(DETF)和三梁结构等)的固有频率随其刚度的变化而变化;通过测量谐振器频率的变化量来检测刚度变化值;同时建立加速度和谐振器刚度变化量之间的联系。即通过检测频率变化量进行加速度测量。
目前研究的常用方法是将质量块产生的惯性力经放大后加载于谐振器轴向。美国California大学Berkeley分校研究者设计的基于微杠杆机构谐振式微加速度计灵敏度已达160 Hz/g。韩国Se-oul National University的研究人员将惯性力转换放大为静电力作用于谐振器轴向,设计的三轴加速度计在水平平面内检测灵敏度为128 Hz/g。在国内,这方面的研究工作还比较落后,例如天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验窒等单位开发的谐振式加速度计灵敏度为2 Hz/g;而北京大学微电子实验室报道的样品灵敏度为27 Hz/g。
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