一种电容式高量程微机械加速度计的设计分析

发布时间：2018-11-07 16:04

【摘要】：针对特殊场合的高g值加速度测试需求,提出了一种叉齿电容式高量程微机械加速度计的结构形式,采用面内敏感的变面积差动电容变化方式,并针对传感器固有频率、横向效应、量程和加速度灵敏度进行了设计分析。仿真结果表明:该加速度计量程200 000 g,固有频率266.2 k Hz,模态分离比大于2.5,0~10 k Hz通频带内加速度分辨率优于60 g.基于硅-玻璃微机械工艺进行了加速度计微结构的流片加工、镜检测试和传感器的初步冲击实验验证。相比已有的高量程微机械加速度计,该设计具有线性度好、横向效应小、加速度灵敏度高和抗高过载能力强等特点。
[Abstract]:In order to meet the requirement of high g value acceleration measurement in special occasions, a new structure of fork tooth capacitive high range micro mechanical accelerometer is proposed, which adopts a sensitive variable area differential capacitance change mode in plane, and aims at the natural frequency of the sensor. Transverse effect, range and acceleration sensitivity are designed and analyzed. The simulation results show that the acceleration resolution of the accelerometer is better than 60 g in the frequency range of 200000 g, the natural frequency of 266.2 k Hz, mode separation ratio is greater than 2.5% and the 10 k Hz passband acceleration resolution is better than 60 g. Based on the silicon-glass micromachined technology, the flow sheet of accelerometer microstructure was processed, the microscopic test and the initial shock test of the sensor were carried out. Compared with the existing high-range micro-mechanical accelerometers, this design has the advantages of good linearity, small transverse effect, high acceleration sensitivity and strong anti-overload ability.
【作者单位】： 清华大学精密仪器系;
【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：2316856