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微机械谐振式加速度计的研究现状及发展趋势

高杨 雷强 赵俊武 吕军光

高杨, 雷强, 赵俊武, 等. 微机械谐振式加速度计的研究现状及发展趋势[J]. 强激光与粒子束, 2017, 29: 080201. doi: 10.11884/HPLPB201729.170045
引用本文: 高杨, 雷强, 赵俊武, 等. 微机械谐振式加速度计的研究现状及发展趋势[J]. 强激光与粒子束, 2017, 29: 080201. doi: 10.11884/HPLPB201729.170045
Gao Yang, Lei Qiang, Zhao Junwu, et al. Research status and development trend of micro-mechanical resonance accelerometer[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2017, 29: 080201. doi: 10.11884/HPLPB201729.170045
Citation: Gao Yang, Lei Qiang, Zhao Junwu, et al. Research status and development trend of micro-mechanical resonance accelerometer[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2017, 29: 080201. doi: 10.11884/HPLPB201729.170045

微机械谐振式加速度计的研究现状及发展趋势

doi: 10.11884/HPLPB201729.170045

Research status and development trend of micro-mechanical resonance accelerometer

  • 摘要: 微机械谐振式加速度计(MMRA)是通过检测加速度施加前后谐振器谐振频率变化实现对加速度检测的。该传感器具有频率信号输出、稳定性好、灵敏度高、精度高等优点,己成为MEMS传感器的重要发展方向之一。详细讨论了微机械谐振式加速度计设计中的关键技术,难点及对应解决方案、发展趋势。其中,关键技术包括机械结构、激励与检测方式以及谐振器刚度改变方式。分析了谐振器的三种机械结构以及微杠杆工艺误差造成的不对称性;根据谐振器材料的压电特性,可将MMRA分为压电MMRA和非压电MMRA,压电MMRA的激励与检测方式都是压电激励/压电检测,非压电MMRA主要为静电激励/电容检测;讨论了轴向应力和静电刚度这两种谐振器刚度改变方式的原理和适用范围。微机械谐振式加速度计主要存在四个技术难点:机械耦合、温度特性、工艺误差、组装与封装,并针对这四点给出了相应的解决方案。集成,静电刚度,新材料,多轴以及更高的性能指标将是今后微机械谐振式加速度计的主要发展趋势。
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-02-14
  • 修回日期:  2017-04-26
  • 刊出日期:  2017-08-15

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