预载电压对力平衡式微硅加速度计性能的影响

在实验中发现,力平衡式加速度计的施力电压变化范围和传统计算中的并不相同。为研究预载电压对加速度计性能指标的影响,重新推导了力发生器的传递函数和静电负刚度等参数的表达式。对参数的分析显示:预载电压直接影响了加速度计的灵敏度、量程和分辨力,但不影响非线性。在综合各种影响的基础上,提出了根据不同应用的要求选取预载电压的方法,并进行了实验验证。

力平衡式微加速度计的非线性误差确定

从闭环控制系统出发,基于力平衡式微加速度计的工作原理及工作过程,分析了机电耦合控制与结构参数对加速度计灵敏度与非线性误差的影响,并运用解析法得出以下结论:加速度计的灵敏度与系统的交流偏压及增益无关;非线性误差与系统的交流偏压及闭增益成反比,与输入加速度的三次方成正比。运用深反应离子刻蚀技术与硅微键合技术制造出加速度计敏感芯片,离心机测试的数据表明实际结果与理论结果相符。