推挽式谐振加速度传感器设计及仿真研究

都捷豪; 石云波; 李飞; 赵锐; 曹慧亮; 刘翔天

doi:10.13873/J.1000-9787(2022)01-0028-04

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推挽式谐振加速度传感器设计及仿真研究

研究与探讨 | 更新时间：2025-09-11

- 推挽式谐振加速度传感器设计及仿真研究
- 推挽式谐振加速度传感器设计及仿真研究
- 传感器与微系统 2022年第1期页码：28-31+36
- 作者机构：
  
  中北大学电子测试技术国防科技重点实验室
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13873/J.1000-9787(2022)01-0028-04
  中图分类号： TH824.4;TP212
- 纸质出版：2022
- 稿件说明：
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都捷豪, 石云波, 李飞, 等. 推挽式谐振加速度传感器设计及仿真研究[J]. 传感器与微系统, 2022,(1):28-31+36.

推挽式谐振加速度传感器设计及仿真研究[J]. 2022, (1): 28-31+36.
都捷豪, 石云波, 李飞, 等. 推挽式谐振加速度传感器设计及仿真研究[J]. 传感器与微系统, 2022,(1):28-31+36. DOI： 10.13873/J.1000-9787(2022)01-0028-04.

推挽式谐振加速度传感器设计及仿真研究[J]. 2022, (1): 28-31+36. DOI： 10.13873/J.1000-9787(2022)01-0028-04.

摘要

设计了一种基于微杠杆原理的推挽式高精度、高灵敏度的硅微谐振加速度传感器。采用微杠杆放大结构

并通过单连接梁推挽谐振器实现力放大和差分输出

具有结构对称

尺寸易于加工的特点。通过设计结构、优化尺寸

并进行模态分析、静力分析和谐响应分析来完成整个结构的设计与仿真研究。结果表明:加速度计工作谐振频率分别为21.708 kHz和21.715 kHz。在±5 g

的设计量程内对结构进行了灵敏度分析。仿真结果表示

其敏感轴的灵敏度为280 Hz/g

非敏感轴的横向灵敏度为0.4 Hz/g

和0.1 Hz/g

。最后搭建自激振荡的闭环驱动模型

验证了结构在闭环系统下的可行性。

Abstract

设计了一种基于微杠杆原理的推挽式高精度、高灵敏度的硅微谐振加速度传感器。采用微杠杆放大结构

并通过单连接梁推挽谐振器实现力放大和差分输出

具有结构对称

尺寸易于加工的特点。通过设计结构、优化尺寸

并进行模态分析、静力分析和谐响应分析来完成整个结构的设计与仿真研究。结果表明:加速度计工作谐振频率分别为21.708 kHz和21.715 kHz。在±5 g

的设计量程内对结构进行了灵敏度分析。仿真结果表示

其敏感轴的灵敏度为280 Hz/g

非敏感轴的横向灵敏度为0.4 Hz/g

和0.1 Hz/g

。最后搭建自激振荡的闭环驱动模型

验证了结构在闭环系统下的可行性。

关键词

Keywords

references

谐振式压力传感器自激驱动及非线性特性研究 [J]. 周孝,刘兴宇,丁徐锴,李宏生. 传感器与微系统 . 2021(08)

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