基于雙梁結(jié)構(gòu)的石英振梁加速度計(jì)系統(tǒng).pdf

1、石英振梁加速度計(jì)自問(wèn)世以來(lái)就是慣導(dǎo)儀表的一個(gè)重要發(fā)展方向，它將力敏石英諧振梁作為敏感元件，能直接輸出數(shù)字信號(hào)（頻率），在成本、體積、功耗、重量、精度等方面具有突出優(yōu)點(diǎn)，有著非常廣泛的應(yīng)用前景。
　　本文在對(duì)現(xiàn)有加速度計(jì)結(jié)構(gòu)充分對(duì)比分析的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一種分體式振梁加速度計(jì)。利用雙端固定梁的振動(dòng)方程，對(duì)加速度計(jì)的諧振頻率進(jìn)行簡(jiǎn)化求解，借助基于控制變量法的仿真輔助，確定了該分體式加速度計(jì)各部分的結(jié)構(gòu)尺寸。為提高靈敏度，根據(jù)有限元分析軟

2、件的仿真結(jié)果對(duì)底座-質(zhì)量塊結(jié)構(gòu)的尺寸和振梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化。根據(jù)振梁的振動(dòng)模態(tài)和壓電效應(yīng)的工作原理，為降低振梁諧振時(shí)的等效阻抗，結(jié)合微加工工藝，優(yōu)化設(shè)計(jì)了分段式雙面激勵(lì)電極圖案。使用基于光刻技術(shù)、濕法腐蝕的微加工技術(shù)完成了兩個(gè)微結(jié)構(gòu)的制備，同時(shí)創(chuàng)新性地提出了使用倒裝焊技術(shù)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單精確的裝配的方法，克服現(xiàn)有裝配工藝中的錯(cuò)位問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了高靈敏度的振梁并提高了加速度計(jì)的精度。在對(duì)稱式石英晶體多諧振蕩器的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了高阻抗石英振梁加速度計(jì)的諧振