三軸硅微加速度計(jì)的集成設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、微機(jī)械加速度計(jì)具有體積小、壽命長(zhǎng)、功耗低和易于批量生產(chǎn)的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈中段制導(dǎo)、靈巧炸彈和各種相對(duì)低精度的商用場(chǎng)合。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和軍事、商業(yè)市場(chǎng)的需求，尤其是作為微慣性測(cè)量單元(MIMU)重要組成部分，高精度三軸單片集成微加速度計(jì)成為目前研究的熱點(diǎn)。 本文采用微機(jī)電集成設(shè)計(jì)方法完成了一種三軸全差分電容式微加速度計(jì)的設(shè)計(jì)，并結(jié)合自行設(shè)計(jì)的接口檢測(cè)電路進(jìn)行了初步測(cè)試。論文主要的研究?jī)?nèi)容如下： 1.建立了線加速

2、度計(jì)和擺式加速度計(jì)的數(shù)學(xué)模型，以最大檢測(cè)靈敏度為優(yōu)化目標(biāo)設(shè)計(jì)了微加速度計(jì)的敏感電容結(jié)構(gòu)和彈性連接結(jié)構(gòu)，并對(duì)結(jié)構(gòu)的滑膜阻尼和壓膜阻尼進(jìn)行了分析。 2.采用微機(jī)電集成設(shè)計(jì)方法建立了三軸微加速度計(jì)的系統(tǒng)級(jí)模型，進(jìn)行了頻域和時(shí)域的仿真；建立了三軸微加速度計(jì)的實(shí)體模型，進(jìn)行了靜力分析和模態(tài)分析；設(shè)計(jì)了工藝版圖和工藝流程。 3.研究了多種小電容檢測(cè)電路，設(shè)計(jì)了基于電荷放大器原理的開(kāi)關(guān)相敏解調(diào)檢測(cè)方案，通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試，有效地檢測(cè)出小電容