本文關鍵詞：大量程閉環(huán)MEMS加速度計非線性分析與優(yōu)化法

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【摘要】：為研究大量程翹翹板擺式閉環(huán)MEMS加速度計系統(tǒng)的輸出非線性,分別從質量塊受力不平衡所產生的平動效應以及電路零位引起質量塊閉環(huán)平衡位置偏差兩個主要誤差源入手,建立了兩種誤差引起加速度計非線性的數學模型,并采用ANSYS和Simulink軟件對傳感器結構及系統(tǒng)進行了仿真驗證,確定了該模型的正確性及非線性的優(yōu)化方法。最后,按照以上分析進行了樣機制作和離心測試。試驗結果表明,通過減小翹翹板擺式結構質量塊的平動效應,可將±150g量程加速度計的非線性由5.4979′10-2減小至5.320′10~(-3),在此基礎上通過減小質量塊閉環(huán)平衡位置偏差,可進一步將加速度計的非線性減小至2.772′10~(-3)。
【作者單位】： 西北工業(yè)大學自動化學院;西安飛行自動控制研究所;
【關鍵詞】： 大量程 MEMS加速度計 非線性 平動效應 閉環(huán)平衡位置
【基金】：國際合作項目—高精度微機電系統(tǒng)制造技術合作研究(2011DFA72370)
【分類號】：TH824.4
【正文快照】： 非線性是影響MEMS加速度計工程化應用的重要指標之一,并隨著加速度計量程的增加而增大。采用開環(huán)工作狀態(tài)的MEMS加速度計,其控制電路結構簡單,成本低,適合大量程檢測,但隨著量程的增加,其結構的非線性也顯著增大[1-2]。而閉環(huán)MEMS加速度計可通過引入反饋靜電力來平衡檢測質量

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