一种谐振式微加速度计表芯非线性动力学分析及实验

作     者：刘恒 刘清惓 孟瑞丽 LIU Heng;LIU Qing-quan;MENG Rui-li

作者机构：南京信息工程大学电子与信息工程学院南京210044 江苏省气象探测与信息处理重点实验室南京210044 

出 版 物：《中国惯性技术学报》 (Journal of Chinese Inertial Technology)

年 卷 期：2012年第20卷第4期

页      面：485-490页

核心收录：

学科分类：0711[理学-系统科学] 07[理学] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 

基　　金：国家自然科学基金(41075026) 南京信息工程大学科研基金(20110440) 江苏高校优势学科建设工程资助项目(传感网与现代气象装备优势学科资助) 

主　　题：微加速度计 谐振器 非线性 频率漂移 

摘      要：在研制基于静电刚度谐振式微加速度计过程中,发现增大激励电压可以提高输出信噪比,但响应的振动幅度将不稳定,同时谐振频率也将会出现漂移。针对上述问题,建立了静电驱动微机械谐振系统等效行为模型,非线性动力学理论分析结果与实验现象一致,总结出需要从加速度计结构参数优化和减小激励电压两个方面来减小频率漂移和提高分辨率。将结构优化准则应用到制造的微加速度计上,实验结果表明:在5 V敏感电压下,闭环条件下单梁加速度计灵敏度为58 Hz/g,分辨率为3.5 mg。