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

1、加速度計(jì)是一種典型的慣性導(dǎo)航傳感器。隨著微機(jī)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(cè)量組合(MIMU)在慣性測(cè)量方面有著不可替代的優(yōu)勢(shì)。尤其近幾年,微慣性測(cè)量組合器件在消費(fèi)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(jì)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(jì),該加速度計(jì)采用金屬作為主要支撐

2、材料,金屬的斷裂韌度遠(yuǎn)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(yīng)力集中。采用多梁支撐結(jié)構(gòu),一定程度上使應(yīng)力分布更加均勻,同時(shí)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(gè)方面進(jìn)行了研究。1、本文對(duì)微加速度計(jì)的工藝進(jìn)行了研究。對(duì)工藝流程進(jìn)行了研究,并進(jìn)行了工藝試驗(yàn)。結(jié)合實(shí)驗(yàn)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(jìn)行單電容檢測(cè)試驗(yàn)。2、本文對(duì)加速度計(jì)進(jìn)行了軟件建模并對(duì)阻尼進(jìn)行了有限元分析。利用COVENTORWARE軟件對(duì)微加速度計(jì)進(jìn)行了三維實(shí)體建模。并且利用軟件的DAMPING求解器計(jì)算了常溫常壓下的阻尼情況,得出了加速度計(jì)在不同溫度,不同氣體氛圍中,下極板中間極板不同距離時(shí)對(duì)阻尼的影響,對(duì)比了有無阻尼孔的阻尼情況,得出分別對(duì)阻尼的影響。3、本文對(duì)微加速度計(jì)的閉環(huán)電路進(jìn)行了研究。本文通過虛擬儀器對(duì)模擬電路方案中的相敏解調(diào)