扭摆式高g值微机械加速度计的设计优化与冲击校准

摘要：

设计实现了一种扭摆式高g值微机械加速度计。微结构采用十字形扭梁减小横向效应，摆片两侧使用梳齿结构作为止档和阻尼器，6个敏感单元并联的方式提高基础电容量。有限元仿真得到表头谐振频率约为56 kHz，前两阶模态分离比大于4，高过载能力10万 g，微结构灵敏度为8．94E －6pF ／g，基于玻璃－硅（Silicon On Glass，SOG）工艺流片后单侧基础电容约为3．6 pF。分析了环形二极管电容检测电路的检测带宽问题，并设计了高 g 值加速度计的检测电路。搭建了霍普金森杆实验系统进行高 g 值的冲击校准，2万 g 范围内非线性度2％，5 V 供电下标度因数约为24．5μV ／g。

关键词：高 g 值微机械加速度计、扭摆式加速度计、检测读出电路、霍普金森杆、冲击校准

分类号：TH7;U666.1(仪器、仪表)

资助基金：国家十二五预研基金资助项目51309020301

在线出版日期：2015-01-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：53-57