推挽式谐振加速度传感器设计及仿真研究

作     者：都捷豪 石云波 李飞 赵锐 曹慧亮 刘翔天 DU Jiehao;SHI Yunbo;LI Fei;ZHAO Rui;CAO Huiliang;LIU Xiangtian

作者机构：中北大学电子测试技术国防科技重点实验室山西太原030051 

基　　金：山西省重点研发计划资助项目(202003D111004) 

出 版 物：《传感器与微系统》 (Transducer and Microsystem Technologies)

年 卷 期：2022年第41卷第1期

页      码：28-31,36页

摘      要：设计了一种基于微杠杆原理的推挽式高精度、高灵敏度的硅微谐振加速度传感器。采用微杠杆放大结构,并通过单连接梁推挽谐振器实现力放大和差分输出,具有结构对称,尺寸易于加工的特点。通过设计结构、优化尺寸,并进行模态分析、静力分析和谐响应分析来完成整个结构的设计与仿真研究。结果表明:加速度计工作谐振频率分别为21.708 kHz和21.715 kHz。在±5 g_(n)的设计量程内对结构进行了灵敏度分析。仿真结果表示,其敏感轴的灵敏度为280 Hz/g_(n),非敏感轴的横向灵敏度为0.4 Hz/g_(n)和0.1 Hz/g_(n)。最后搭建自激振荡的闭环驱动模型,验证了结构在闭环系统下的可行性。

主 题 词：硅微谐振式加速度计 差分输出 有限元分析 结构设计 高灵敏度 

学科分类：080202[080202] 08[工学] 0802[工学-机械学] 

D　O　I：10.13873/J.1000-9787(2022)01-0028-04

馆 藏 号：203106849...