电容式高过载微机械加速度计的设计与实验

发布时间：2018-06-12 14:21

  本文选题：微机械加速度计 + 闭环加速度计　； 参考：《光学精密工程》2014年04期

【摘要】：针对某些高过载应用场合对微机械加速度计抗冲击能力的要求,设计了一种三轴向抗冲击的梳齿电容式闭环微机械加速度计。通过分析带止档的闭环加速度计冲击响应过程,提出在敏感方向使用悬臂梳齿结构作为柔性缓冲止档可以缓冲冲击过程中微结构间的接触碰撞;在非敏感方向采用结构模态和阻尼分离的设计可减小冲击变形,耗散冲击能量。马歇特锤冲击实验表明,该加速度计能够分别承受3个轴向幅值为13 200g,脉宽约102μs的的加速度冲击,冲击前后偏置漂移在5mV以内。该闭环加速度计在±10g的非线性优于500×10-6,1.5h偏置稳定性为0.27mg。设计的样机基本满足高过载环境下惯性测量的要求。
[Abstract]:In view of the requirements for the impact resistance of the micromachined accelerometers in some high overload applications, a three axial anti impact comb capacitor closed loop micromachined accelerometer is designed. By analyzing the impact response process of a closed loop accelerometer with a stop gear, the cantilever comb structure is used as a flexible buffer stop in the sensitive direction. The contact impact between microstructures in the shock process is buffered, and the design of structural mode and damping separation in the non sensitive direction can reduce the impact deformation and dissipate the impact energy. The machite hammer impact test shows that the accelerometer can withstand the acceleration impact of 3 axial amplitude of 13 200g, the pulse width of about 102 mu, and the offset drift before and after the impact. It is moved within 5mV. The prototype of the closed loop accelerometer is better than 500 x 10-6,1.5h and is designed for 0.27mg. bias stability. The prototype can basically meet the requirement of inertial measurement under high overload environment.
【作者单位】： 清华大学精密仪器系;
【基金】：国家十二五预研基金资助项目(No.51309020301)
【分类号】：TH824.4

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号：2009970