常温下硅微谐振加速度计零偏稳定性的提高

发布时间：2017-09-18 19:18

  本文关键词：常温下硅微谐振加速度计零偏稳定性的提高

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【摘要】：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。
【作者单位】： 清华大学精密仪器系精密测试技术及仪器国家重点实验室;
【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
【基金】：总装备部十二五预研基金资助项目(No.20114113015)
【分类号】：TH824.4
【正文快照】： 1引言硅微谐振式加速度计(Micromechanical SiliconResonant Accelerometer,MSRA)是一种基于双端固支梁谐振原理的微惯性传感器,其输出的频率信号与所测量的加速度呈线性关系,具有成本低、动态范围大和分辨率高等优点,适用于惯性导航系统中[1]。受国内微机械结构加工条件限制,

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1 秦炜;周柯江;;光纤陀螺零偏稳定性研究[J];光学仪器;1997年Z1期

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本文编号：877365