本文關(guān)鍵詞：小型化硅微諧振式加速度計(jì)的實(shí)現(xiàn)與性能測(cè)試

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【摘要】：設(shè)計(jì)了一款由微機(jī)電系統(tǒng)和專用集成電路構(gòu)成的小型化硅微諧振式加速度計(jì)。該加速度計(jì)采用80μm厚SOI工藝加工微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)結(jié)構(gòu),采取真空封裝技術(shù)降低結(jié)構(gòu)噪聲。首先,采用振蕩信號(hào)作為自動(dòng)增益控制電路中斬波器的控制信號(hào),降低了閃變?cè)肼暻也粫?huì)引入額外的功耗。其次,使用線性區(qū)工作的乘法器取代傳統(tǒng)的吉爾伯特單元,通過(guò)大幅降低系統(tǒng)總體供電電壓來(lái)降低功耗。最后,采用復(fù)位計(jì)數(shù)器進(jìn)行頻率數(shù)字轉(zhuǎn)換,在所關(guān)心的帶寬內(nèi)抑制量化噪聲。實(shí)驗(yàn)顯示:該加速度計(jì)在達(dá)到±30 g線性量程的前提下,實(shí)現(xiàn)了2.5μg/√Hz的分辨率和1μg的零偏不穩(wěn)定度。此外,為了減小電路自身發(fā)熱引起的溫度漂移,該樣機(jī)的功耗被控制在3.5mW以內(nèi),系統(tǒng)集成后的尺寸約為45mm×30mm×20mm�；谒黾夹g(shù),系統(tǒng)在體積、功耗和性能方面均有較大的提升。
【作者單位】： 南京理工大學(xué)MEMS慣性技術(shù)研究中心;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(No.61301214)
【分類號(hào)】：TH824.4
【正文快照】： 1引言硅微諧振式加速度計(jì)是以微機(jī)械加工工藝為基礎(chǔ)的MEMS慣性器件,作為MEMS傳感器,相比傳統(tǒng)加速度計(jì)具有可靠性高、體積小、重量輕等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí),與其他類型的MEMS加速度計(jì)相比,具有線性好,標(biāo)度因數(shù)穩(wěn)定性高、輸出信號(hào)準(zhǔn)數(shù)字化等優(yōu)點(diǎn),已成為高性能MEMS加速度計(jì)研究中極具前景

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