金屬基多梁圓盤式敏感質(zhì)量加速度計相關(guān)技術(shù)研究.pdf

1、加速度計是一種典型的慣性導航傳感器。隨著微機電系統(tǒng)(MEMS)的發(fā)展,MEMS加速度傳感器越來越顯示出它的重要性。它和微慣性陀螺組成的微慣性測量組合(MIMU)在慣性測量方面有著不可替代的優(yōu)勢。尤其近幾年,微慣性測量組合器件在消費電子,航空航天,汽車電子等方面有著愈來愈高的要求,因此,利用MEMS技術(shù)開發(fā)研究高精度,高量程,低功耗,低成本的微加速度計迫在眉睫。本文研究了一種金屬基多梁圓盤式敏感質(zhì)量加速度計,該加速度計采用金屬作為主要支撐

2、材料,金屬的斷裂韌度遠高于硅系材料的斷裂韌度,可在很大程度上防止斷裂發(fā)生,提高抗沖擊能力。敏感質(zhì)量塊結(jié)構(gòu)采用創(chuàng)新型的圓盤式,而不是采用目前大多采用的矩形盤式,減少了邊緣的應力集中。采用多梁支撐結(jié)構(gòu),一定程度上使應力分布更加均勻,同時也增加了質(zhì)量塊的抗沖擊能力,提高了量程。本文主要從以下幾個方面進行了研究。1、本文對微加速度計的工藝進行了研究。對工藝流程進行了研究,并進行了工藝試驗。結(jié)合實驗室的工藝條件,分別加工出來具有一定精度的下極板與

3、中間極板電容結(jié)構(gòu),可以進行單電容檢測試驗。2、本文對加速度計進行了軟件建模并對阻尼進行了有限元分析。利用COVENTORWARE軟件對微加速度計進行了三維實體建模。并且利用軟件的DAMPING求解器計算了常溫常壓下的阻尼情況,得出了加速度計在不同溫度,不同氣體氛圍中,下極板中間極板不同距離時對阻尼的影響,對比了有無阻尼孔的阻尼情況,得出分別對阻尼的影響。3、本文對微加速度計的閉環(huán)電路進行了研究。本文通過虛擬儀器對模擬電路方案中的相敏解調(diào)