MEMS微加速度计在振动环境下的可靠性研究

由于微加速度计的可靠性成为其产品商业化过程中的一个重要问题,而冲击断裂是导致其性能失效的主要原因。主要研究了压阻式微加速度计在振动环境下的可靠性问题。设计了微加速度计在振动环境下的可靠性试验并通过ANSYS进行仿真。经过分析得出微加速度计在振动环境下的主要失效模式,并进行了相应的失效机理分析。通过可靠性实验进行了验证,对微加速度计在振动环境下的可靠性进行评估,并描绘了其可靠度与失效概率曲线。

基于退化量分布的高量程MEMS加速度计的可靠性评估

高量程MEMS微加速度计主要应用于航空、航天及军工等高可靠性要求的惯导领域。为了更好进行微加速度计的可靠性寿命预测,提出一种基于退化量分布,以实验数据拟合推导出分布模型参数的变化关系从而更加准确的评估微加速度计的可靠性寿命。实验研究结论表明采用新的评估方法能够获得更准确的微加速度计可靠性预测。

应用于MEMS加速度计的电容式检测电路设计

基于相关双采样、斩波技术以及电容自适应校准技术,设计了一种低噪声、高动态范围的全差分电容式微系统(MEMS)加速度计检测电路。在检测电路感应电容中采用电容自适应校准技术,消除电容失配,提高检测范围;在开关电容低通滤波器中加入斩波,降低滤波器噪声;控制滤波器时序,消除电荷注入引起的非线性。在5 V电源供电下,仿真结果表明:检测电路输出线性电压范围为±3 V,在0.01~300 Hz范围内,等效输出噪声为650 nV,检测动态范围高于120 dB。