机械振动应力下IMU内MEMS传感器的抗振研究

针对惯性测量单元(IMU)内部微机电系统(MEMS)传感器粘固在印刷电路板(PCB)上,外界载体产生的机械振动使其受迫振动,长时间作用会引发传感器机械疲劳、结构断裂以及性能退化等问题,根据结构动力学原理,分析双自由度系统模型,并运用MATLAB软件进行仿真,以找出影响因素及其设定范围;同时,保证在加速度计带宽范围内的信号1︰1传递给加速度计。研究结果表明:载体机械振动信号在10 kHz范围内时,适当降低陀螺仪和加速度计的品质因数,PCB的固有频率保持在1kHz以内以及其品质因数不大于10,可有效降低振动应力对传感器的影响。