检索结果-内蒙古大学图书馆

中国惯性技术学报 2012年第6期20卷 734-738页

作者：范达刘云峰董景新清华大学精密仪器与机械学系精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084

电容式静电力反馈加速度计只有在敏感质量工作于对称点位置附近微小范围内时,系统可以近似成为线性系统。但由于敏感表头的加工误差以及振动使得加速度计的质量块会偏移量过大,从而非线性将表现明显。针对加速度计系统非线性的两个主要... 详细信息

电容式静电力反馈加速度计只有在敏感质量工作于对称点位置附近微小范围内时,系统可以近似成为线性系统。但由于敏感表头的加工误差以及振动使得加速度计的质量块会偏移量过大,从而非线性将表现明显。针对加速度计系统非线性的两个主要来源,对非线性引起的失稳现象及振动过程中发生的输出直流成分漂移现象的原因进行了分析说明,并提出一种利用反函数将系统完全线性化后再进行校正网络设计的控制方法.仿真结果表明这种方法可以改善系统的稳定性且克服振动漂移。

关键词：电容式加速度计振动漂移系统线性化非线性反函数

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电容式加速度计自动校零技术的研究

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传感器技术 2005年第7期24卷 44-46页

作者：朱武孟逢逢张佳民上海电力学院上海200090

阐述了采用静电力自动调整微机械(MEMS)电容式加速度计零点的基本原理,设计了数字电位器MAX4502与单片机接口的自动校零电路,并给出了自动校零的程序流程图。实验表明零点可以伺服稳定在30μV以内,调零快、调零效果较好。

关键词：电容式加速度计微机械数字电位器自动校零

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电容式加速度计的温度特性分析与补偿设计

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仪表技术与传感器 2018年第11期 151-155,161页

作者：肖珊珊洪利姚振静韩智明李亚南中国石油大学(华东)计算机与通信工程学院山东青岛266580 防灾科技学院防灾减灾装备开放实验室河北廊坊065201

电容式加速度传感器的弹性元件在不同温度条件下存在不同形变,导致传感器的零输入响应产生变化,影响了系统的线性特性。为此,采用ANSYS对加速度计的机械敏感模块进行了温度场的有限元分析,对极板位移与温度进行数学建模,进而提出了一种... 详细信息

电容式加速度传感器的弹性元件在不同温度条件下存在不同形变,导致传感器的零输入响应产生变化,影响了系统的线性特性。为此,采用ANSYS对加速度计的机械敏感模块进行了温度场的有限元分析,对极板位移与温度进行数学建模,进而提出了一种针对实时温度的非线性补偿控制方式。仿真验证结果表明:该方法能够有效降低温度对系统造成的影响,对于零漂的输出误差降低49.93%,并保证了系统在不同频段工作输出的稳定性,这也为电容式加速度传感器的性能改进提供了一种思路。

关键词：电容式加速度计温度特性非线性补偿控制

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±16g三质量块三轴MEMS电容式加速度计的设计

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电子科技大学学报 2023年第3期52卷 444-450页

作者：虎勇李绍荣郭威蒋婷郭小伟邹力任颖慧梁杰雅砻江流域水电开发有限公司成都610051 电子科技大学光电科学与工程学院成都610054 电子科技大学长三角研究院(湖州) 浙江湖州313001

微电子机械系统(MEMS)惯性传感器(如加速计、陀螺仪)具有高性能、低功耗、低成本、集成度高、可靠性高、体积小等特点。但MEMS传感器交叉串扰仍较大,影响了加速度的测量。该文设计了一个量程为±16 g的三质量块三轴MEMS电容式加速... 详细信息

微电子机械系统(MEMS)惯性传感器(如加速计、陀螺仪)具有高性能、低功耗、低成本、集成度高、可靠性高、体积小等特点。但MEMS传感器交叉串扰仍较大,影响了加速度的测量。该文设计了一个量程为±16 g的三质量块三轴MEMS电容式加速度计结构,通过对所设计的结构进行静力学分析和模态分析,保证加速度计良好的抗过载能力。仿真结果表明,该结构实现了模态分离避免了模态干扰,且交叉灵敏度均小于0.3%,有效地降低了交叉串扰。

关键词：电容式加速度计高精度 MEMS 三质量块

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电容式加速度计性能影响因素研究

电容式加速度计性能影响因素研究

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作者：穆如旺防灾科技学院

学位级别：硕士

电容式加速度计广泛应用于地震监测、航空航天、国防、通信等各种领域,是当前惯性仪器行业研究的热点。在地震监测方面,电容式加速度计主要应用在强震观测台网中,它具备着着动态范围大、精度高、线性度好等优点。电容式加速度计的性能... 详细信息

电容式加速度计广泛应用于地震监测、航空航天、国防、通信等各种领域,是当前惯性仪器行业研究的热点。在地震监测方面,电容式加速度计主要应用在强震观测台网中,它具备着着动态范围大、精度高、线性度好等优点。电容式加速度计的性能虽然在不断地提高,但仍存在许多不足之处,在实际使用过程中,非常容易受到制作工艺、环境温度、疲劳损耗等几方面的影响,尤以环境温度的影响最为显著。本课题旨在研究电容式加速度计性能影响因素,重点从电容式加速度计的结构设计、仿真优化和性能测试方面入手,对电容式加速度计系统及性能影响因素进行了相关的研究。本文首先针电容式加速度计的检测方法和结构进行研究,分析其工作原理,建立敏感结构的理论模型,推导各种状态下的的传递函数公式。并对电容式加速度计主要性能参数进行计算,并对偏值误差的影响因素进行了深入的分析。然后,基于力-位移法和谐振频率法,运用ANSYS有限元仿真软件,模拟验证梁在工作模态下的准确性,并根据加速度计模型的工作模态分析其灵敏度。采用ANSYS热机械应力对加速度计性能的影响进行仿真分析,获取到弹性元件不同温度下垂直向的偏移量,结合电容极板与弹性元件关系,得出了温度变化与电容极板的位移数据。其次,为了降低温度变化对电容传感器造成的影响,搭建了基于寄生电阻的温度补偿电路分析,理论上初步验证了温度补偿的可行性,设计了基于寄生电阻的温度补偿电路。最后,建立电容式加速度计的测试系统,对加速度计性能指标进行测试分析。通过对比理论值和分析测试值的差异性,验证理论设计的正确性,同时验证电容式加速度计达到性能指标达到设计的要求。

关键词：电容式加速度计性能指标有限元仿真优化设计

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MEMS电容式加速度计的四拱梁悬挂设计与参数优化

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力学与实践 2022年第6期44卷 1351-1356页

作者：张猛施展张华杰赵梦石郭一凡宦荣华浙江大学应用力学研究所杭州310027 浙江省软体机器人与智能器件重点实验室杭州310027 国网浙江省电力有限公司嘉兴供电公司浙江嘉兴314000

微机械结构的设计是MEMS电容式加速度计研究的重要内容。本文设计了一款四拱梁悬挂的MEMS电容式加速度计结构,建立了四拱梁悬挂结构的力学模型,对拱梁的结构参数进行了优化分析并获得了最优悬挂参数,接着利用COMSOL软件对微机械结构的... 详细信息

微机械结构的设计是MEMS电容式加速度计研究的重要内容。本文设计了一款四拱梁悬挂的MEMS电容式加速度计结构,建立了四拱梁悬挂结构的力学模型,对拱梁的结构参数进行了优化分析并获得了最优悬挂参数,接着利用COMSOL软件对微机械结构的自振特性进行了分析,并研究了静电对微结构自振频率的影响。研究表明,设计的四拱梁加速度计具有结构稳定、敏感方向位移灵敏度好、自振频率可调等特点,可为高性能的MEMS电容式加速度计的研制提供理论参考。

关键词：微结构微机电系统动力学电容式加速度计

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变刚度单轴电容式MEMS加速度计设计

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传感器与微系统 2025年第4期44卷 70-73页

作者：洪逸飞武焕臣汤沛源刘晨李磊山东理工大学交通与车辆工程学院山东淄博255049

本文提出了一种利用静电弹簧软化效应提高加速度计灵敏度的方法。加速度计采用4组U型弹簧对敏感质量进行支撑,敏感质量上设计了差分电容检测结构和静电调谐结构。实现了结构谐振频率可调,保证了加速度计的结构强度,提高了传感器灵敏度... 详细信息

本文提出了一种利用静电弹簧软化效应提高加速度计灵敏度的方法。加速度计采用4组U型弹簧对敏感质量进行支撑,敏感质量上设计了差分电容检测结构和静电调谐结构。实现了结构谐振频率可调,保证了加速度计的结构强度,提高了传感器灵敏度。建立了加速度计的数学结构模型。通过仿真,对加速度计进行模态分析,研究了调谐电压对灵敏度的影响。结果表明:当调谐电压增大到30 V时,加速度计的位移灵敏度增加了34%,电容灵敏度增加了39.7%,谐振频率降低了13.4%。最后利用实验进行谐响应分析,发现加速度计的谐振频率降低了17.5%,验证了变刚度方案的可行性。

关键词： MEMS 电容式加速度计灵敏度变刚度谐响应分析

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微机械电容式加速度计检测电路设计

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传感器与微系统 2006年第8期25卷 59-60,73页

作者：石云波王玲刘俊中北大学电子科学与技术系电子测试技术国家重点试验室山西太原030051

通过对MEMS电容式加速度计的差分电容检测电路优缺点的比较,结合直流充放电检测方法和交流测量方法的优点,设计了微分检测电路,用方波作为载波。该电路由方波信号发生器、微分电路、全波整流电路和滤波电路组成。经试验验证:可检测到10-... 详细信息

通过对MEMS电容式加速度计的差分电容检测电路优缺点的比较,结合直流充放电检测方法和交流测量方法的优点,设计了微分检测电路,用方波作为载波。该电路由方波信号发生器、微分电路、全波整流电路和滤波电路组成。经试验验证:可检测到10-16F的差分电容,且其非线性度小于±1%FS,可作为MEMS电容式加速度计的后续处理电路。

关键词：电容式加速度计差分电容全波整流

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一种MEMS“三明治”电容式加速度计研究

一种MEMS“三明治”电容式加速度计研究

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作者：胡启方北京大学

学位级别：博士

论文在调研和分析国内外高精度MEMS电容加速度传感器的基础上,对“三明治”结构的差分电容式MEMS加速度计进行了深入的研究。论文按照加速度计敏感单元的闭环机电特性、机械结构设计、工艺设计及加工、开环/闭环接口电路设计及相关测试... 详细信息

论文在调研和分析国内外高精度MEMS电容加速度传感器的基础上,对“三明治”结构的差分电容式MEMS加速度计进行了深入的研究。论文按照加速度计敏感单元的闭环机电特性、机械结构设计、工艺设计及加工、开环/闭环接口电路设计及相关测试等方面循序展开,具体工作内容包括:　　1.系统的调研了目前MEMS加速度计的研究及发展状况,对各种检测模式的加速度计的性能的优点和不足进行了比对和分析。在综合考虑MEMS加速度计各项性能指标要求的基础上,选定“三明治”电容式加速度计作为具体的研究方向,并对近20年国内外“三明治”电容式加速度计的研究发展进行了总结和分析,从而找出研究突破点,并确定相关具体研究方案。　　2.从讨论和分析“三明治”电容加速度计的闭环机电特性入手,对加速度计的闭环输出标度因数、闭环电刚度等进行了研究,确定了加速度计的关键结构尺寸如电容初始间距,电容电极板面积等,并对加速度计机械结构设计提供设计依据。根据以上分析结果,并结合加速度计加工工艺的可行性研究结果,针对对称支撑的梁-质量块结构的机械特性进行了深入研究,具体包括如敏感轴向的机械刚度的推导和计算、机械交叉轴耦合的分析和解算,横向抗过载结构的设计等。本文还对加速度计的总体噪声水平和敏感单元的Q值和电路最小电容分辨能力的关系进行了探讨。　　3.本文采用出一种适用于对称结构加速度计加工的新型双器件层SOI基片,该基片包括从上至下对称分布的5层结构,包括正反面的器件层,埋氧层和中间的体硅衬片层。针对加速度计结构设计的结果,制定了基于双器件层SOI片的加工工艺方案。具体包括:敏感电容间隙的精确加工,带有圆弧倒角的梁结构的湿法腐蚀加工工艺研究,梁-质量块结构的释放工艺研究,以及TMAH腐蚀过程中器件层结构的保护,工艺加工的对称性和一致性等问题。在上述研究和实验的基础上,利用双器件层SOI基片完成了加速度计梁-质量块结构的加工,将其和加工好的玻璃盖板基片分别键合得到“三明治”MEMS电容加速度计敏感单元。　　4.在完成了敏感单元结构的加工之后,先对敏感结构本身进行了电容特性测试,并对敏感单元的可驱动能力进行了测评。设计了开环检测/电扫频电路,并完成了加速度计在不同气压下Q值的测定。最后介绍了加速度计的闭环检测专用集成电路(ASIC)并给出了部分闭环测试结果。

关键词：微机电系统三明治结构电容式加速度计双面加工工艺闭环机电机械设计

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电容式加速度计及其制备方法

电容式加速度计及其制备方法

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作者：刘建兴郭景文吴倩红李春昕曹子博赵建昀焦卓凡 100015 北京市朝阳区酒仙桥路10号

本发明提供一种电容式加速度计，每组电容组包括两个结构相同，且方向相反的电容结构，其中，第一引线和第二引线设置于对应的表面上，且分别位于容置槽的对侧，第一引线和第二引线的一端均延伸至容置槽的边缘处；固定极板形成于容置槽... 详细信息

标准号: CN118226080A

本发明提供一种电容式加速度计，每组电容组包括两个结构相同，且方向相反的电容结构，其中，第一引线和第二引线设置于对应的表面上，且分别位于容置槽的对侧，第一引线和第二引线的一端均延伸至容置槽的边缘处；固定极板形成于容置槽的槽底，且固定极板的一端延伸至容置槽的第一引线所在一侧的边缘处，并与第一引线的一端连接；可动极板相对，且间隔设置于固定极板背离基底一侧，可动极板呈悬臂状，且可动极板的一端延伸至容置槽的第二引线所在一侧的边缘处，并与第二引线的一端连接。本发明提供的电容式加速度计及其制备方法，不仅可以降低制作难度，而且可以在制作过程中更容易控制电极间距、改变电极形状、面积等，从而有利于消除边缘效应。

关键词：容置槽固定极板可动极板边缘处电容式加速度计一端连接延伸边缘效应电极形状电容结构方向相反间隔设置控制电极制作过程电容组悬臂状基底制备背离制作

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