新型蝶翼式加速度計關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、在微加速度計中，扭擺式加速度計因為結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單、成本低廉而被廣泛應用，但同時也存在穩(wěn)定性與溫度特性較差等缺點。本文根據(jù)現(xiàn)有扭擺式加速度計存在的不足，設(shè)計了一種具有加工過程簡單、靈敏度高、魯棒性和溫度特性良好等優(yōu)點的蝶翼式加速度計。
　　本文主要從蝶翼式加速度計的結(jié)構(gòu)設(shè)計、加工工藝、檢測電路、測試平臺和性能測試等方面開展研究工作，詳細研究內(nèi)容包括：
　　1.設(shè)計了蝶翼式加速度計總體結(jié)構(gòu)并闡述了其工作原理。建立數(shù)學模型對加速度計

2、六邊形支撐梁的力學特性、電容靈敏度等理論進行了分析。根據(jù)理論分析和加速度計性能指標要求確定了蝶翼式加速度計結(jié)構(gòu)尺寸。采用ANSYS Workbench軟件仿真驗證了電容靈敏度和量程非線性設(shè)計目標的可實現(xiàn)性，仿真分析了環(huán)境溫度變化對蝶翼式加速度計輸出的影響，證明了相比傳統(tǒng)扭擺式加速度計，蝶翼式加速度計提高了加速度計系統(tǒng)的溫度特性。
　　2.根據(jù)蝶翼式加速度計結(jié)構(gòu)設(shè)計模型，制定了其加工工藝流程。實現(xiàn)了芯片級電容檢測，提高了封裝成品率。

3、確定了以陶瓷封裝作為蝶翼式加速度計的封裝形式。
　　3.調(diào)研了常用于微弱電容檢測的幾種檢測電路，通過對比其優(yōu)缺點，確定了以反相激勵電路作為蝶翼式加速度計檢測電路?；贚abVIEW建立了包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)回放等功能的蝶翼式加速度計多功能自動化測試系統(tǒng)。
　　本文最后通過自動化測試系統(tǒng)對蝶翼式加速度計的原理樣機進行了測試。測試結(jié)果顯示蝶翼式加速度計的啟動時間為10min左右，1g穩(wěn)定性為0.39mg，溫度靈敏度為13