微機械電容式加速度計的系統(tǒng)分析.pdf

1、利用MEMS技術(shù)生產(chǎn)的微機械電容式加速度計具有制作工藝簡單、溫度系數(shù)小、穩(wěn)定性好、阻尼系數(shù)容易控制等優(yōu)點，因而得到了廣泛的應(yīng)用。因此，對其進行研究具有重要的理論意義及應(yīng)用價值。 本文根據(jù)微機械電容式加速度計的工作原理，經(jīng)過分析建立了其力學(xué)模型，給出了相應(yīng)的運動方程，進而給出了其動態(tài)控制模型。綜合比較了三種類型電容加速度計的特點，并根據(jù)各種梁結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能，通過分析比較，得出了折疊梁支撐的體硅加工定齒偏置梳齒結(jié)構(gòu)為電容加速度計的最

2、優(yōu)結(jié)構(gòu)。以定齒偏置梳齒閉環(huán)電容加速度計為例，設(shè)計了該加速度計的電容檢測電路；對它的靜電剛度、量程、穩(wěn)定性、分辨率、躁聲與阻尼特性進行了研究。研究結(jié)果表明為了提高精度，擴大加速度計的量程，只有當閉環(huán)加速度計的偏置電壓采用正負配置時才可能使靜電力產(chǎn)生負反饋效應(yīng)；而且偏置電壓的設(shè)置要適當，才能滿足量程和穩(wěn)定性的要求；采取必要的措施減小機械躁聲可以提高分辨率；加速度計的阻尼可以通過調(diào)整閉環(huán)電路的參數(shù)來實現(xiàn)優(yōu)化。本文的研究為微機械電容加速度計的進