硅微谐振式加速度计封装仿真研究文献综述

 2022-11-20 15:33:22

文献综述(或调研报告):

1、硅微谐振式加速度计的研究概况

1.1国外研究现状

在谐振式加速度计方面,Draper实验室率先进行了研究,目前处于国际领先地位。Draper实验室开发的微机械加速度计主要应用于战术导弹,对稳定性要求比较高。其加速度采用差分式结构,基频为20KHz,标度因数为100Hz/g,标度稳定性为3ppm,零偏差稳定性为5mu;g[1]

美国California大学Berkeley分校研究者于1997年采用表面微机械加工工艺,在加速度计中使用微杠杆力放大装置制成了双端固定音叉谐振式加速度计,谐振器的零输入谐振频率为68kHz,标度因数为45Hz/g。Berkeley分校研究者于2005年发表了基于两级微杠杆机构的谐振式微加速度计[2]

2006年.韩国研究人员采用真空封装及硅-玻璃阳极键合技术,一单晶硅为材料,成功研制出一种高性能谐振式加速度计[3],该加速度垂直方向的加速度测量利用了静电调节效应,通过加速度产生的惯性力改变弹性梁承受的静电力,实现对弹性系数的改变,从而引起谐振频率的变化,其谐振梁谐振频率为24kHz,标度因数为128Hz/g。

2009年,意大利米兰理工大学设计了一种高灵敏度儋州谐振式加速度计[4]。其创新点是结构几何参数的优化设计使得加速度计的尺寸非常小,灵敏度高达430Hz/g。

新加坡国立大学将DETF的两根谐振梁中间连接在一起,从而保证两根梁的振动相位完全相反。加速度计[5]的灵敏度可达140Hz/g,偏置稳定性4mu;g,分辨率20mu;g/Hz0.5

1.2 国内研究现状

国内对微机械加速度传感器的研究相对较晚,起始于20世纪80年代末。主要的研究单位有清华大学、北京大学、重庆大学、天津大学、北京航空航天大学、南京航空航天大学、东南大学、西安交通大学、中北大学等。

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