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硅微谐振加速度计以高精度的频率信号输出成为硅微传感器的研制热点之
一。在分析硅微谐振式加速度计工作机理的基础上,采用一种新的基于双检测质量块和
谐振音叉低附加质量的硅微谐振式加速度计结构形式。运用ANSYS 对加速度计关键结
构尺寸进行仿真优化,明确了关键结构尺寸的变化对加速度计性能的影响规律。结果表
明:杠杆支撑梁长度、杠杆支撑梁宽度、杠杆支撑梁位置、音叉梁宽度、梳齿宽度和质
量块支撑梁宽度对整体结构性能影响最大。所设计的加速度计谐振基频约为21kHz,标
度因数为92Hz/g,在±30g 加速度输入下非线性达到0.322‰。 相似文献
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提出一种应用于微谐振式压力传感器的敏感结构,其一次敏感元件为矩形硅膜片,膜片的上表面架设有三个两端固支的硅谐振梁,间接感受压力作用,根据膜片上不同位置设置的硅谐振梁的固有频率对于压力变化有不同的变化规律的特点,实现对被测压力的差动输出检测。针对这种结构,建立被测压力与谐振梁固有频率的数学模型。设计实际尺寸参数进行计算分析,得出谐振梁的分布位置和几何参数对其振动特性的影响规律,给出了由差动输出解算压力的公式,验证了所提出的结构的设计思想和优化参数的可行性。 相似文献
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陶健美 《自动驾驶仪与红外技术》2002,(1):20-24
本文描述了一种新型谐振式加速度计,该加速度计中的横梁和振动摆耦合为一体,且横梁受内置式压敏电阻激励后,传感摆的振动变化,加速度使振动摆偏移原始位置。造成传感器内部件特征应力变化,使谐振频率发生改变,本文着重研究谐振梁振动特征,在高振幅非线性区域,理论与实际地处理显示结果,该加速度计电-热干扰可以相互消除谐振传感原理保证了该传感器的准数字信号输出,高灵敏度以及完整的力学试验,先进的自动安全系统和电子伺服系统要求传感器结构可靠。传感器自测试性能,在运行中内部元件无需结构调整。自测试理论也可用于非谐振式结构的传感器。 相似文献
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分体式石英谐振加速度传感器在性能提升上受到装配误差等因素的影响较大,故提出一种全石英谐振加速度计芯片结构,包括下层的硅结构和上层的石英结构。下层的硅基底仅作为支撑结构进行加工制作,敏感单元为全石英材料,硅结构与石英结构键合到一起,结构加工完成后去除硅材料,以释放石英敏感单元。整体结构为中心对称,包括质量块、音叉结构、微杠杆结构和应力分配梁,芯片通过微杠杆结构来增大传感器的灵敏度,并通过应力分配梁使石英音叉两根振梁上的内应力均匀一致。通过仿真验证了设计的有效性,仿真的差动灵敏度为35Hz/g。 相似文献
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对于有标度因数精度要求的应用来说,振梁加速度计是一种很有吸引力的仪表。其工作原理基于:一个振动的梁在受到由加速度引起的压缩式拉伸的应力时其谐振频率将会改变。 相似文献