一种静电加速度计制造技术

本发明专利技术提供了一种高精度静电加速度计，包括：弹簧振子单元、电容定极板、支架、腔体、电连接器、驱动电路、电容位移检测电路、反馈控制电路、静电反馈执行机电路、水平调节基座；弹簧振子单元包括：簧片、检验质量与底座；簧片安装在底座两侧，以刚度对称的方式支撑检验质量；检验质量同时作为电容动极板，与电容定极板组成差分电容。驱动电路、电容位移检测电路、反馈控制电路以及静电反馈执行机电路完成差分电容的检测与加速度计的反馈控制，最终将检验质量拉回平衡位置；水平调节基座用于调节腔体的水平。这种簧片以刚度对称分布的设计使加速度计稳定性高，噪声小，精度高，结构简单，在高精度测量需求的任务中具有广泛应用。

An electrostatic accelerometer

The invention provides a high precision electrostatic accelerometer, including: oscillator unit, capacitor plate, fixed bracket, cavity, electrical connectors, drive circuit, capacitance displacement detection circuit, feedback control circuit, feedback circuit, electrostatic machine level adjustment base; spring oscillator unit includes a reed, and the base quality inspection; the reed is installed at the two sides of the base, the stiffness of symmetric support quality inspection; quality inspection at the same time as the capacitor plate, and the fixed plate composed of differential capacitance capacitor. Drive circuit, capacitance displacement detection circuit, feedback control circuit and electrostatic feedback executive circuit are used to complete differential capacitance detection and accelerometer feedback control. Finally, the inspection quality is pulled back to the equilibrium position, and the horizontal adjustment base is used to regulate the cavity level. The spring symmetrical design of the reed accelerometer has high stability, low noise, high accuracy and simple structure. It is widely applied in the task of high-precision measurement.

【技术实现步骤摘要】
一种静电加速度计
本专利技术涉及惯性传感、微震测量、资源探测、地球物理领域，更具体地，涉及上述领域中广泛使用的高精度静电加速度计。
技术介绍
加速度计是一种测量加速度的仪器，在惯性传感、微震测量、资源探测、地球物理等领域具有十分重要的意义。目前高精度加速度计按反馈方式大体可以分为两类：一类是电磁反馈加速度计，一类是静电反馈加速度计。按加工方式大体可以分为三类：一类是基于高精度机械加工装配的加速度计，一类是石英加速度计，一类是MEMS加速度计。高精度电磁反馈加速度计的代表为Streckeisen公司的STS2.5，采用高精度机械加工装配而成。它的精度非常高，噪声分辨率达到0.01ng/√Hz，但是整个仪器太大，总重量达到12kg，总体积达到11.3L，并且它的价格昂贵，达到几十万人民币。基于石英的电磁反馈加速度计受到工艺影响，检验质量不能做得很大，已公开的加速度计中噪声均高于1ng/√Hz。而基于MEMS的电磁加速度计代表有英国帝国理工大学Pike等人研发的加速度计，它体积小，噪声分辨率达到0.4ng/√Hz，但是研发成本高，工艺复杂。高精度静电反馈加速度计的代表为欧洲航天局研制的用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种静电加速度计，其特征在于，包括：弹簧振子单元、电容定极板、支架、腔体、电连接器、驱动电路、电容位移检测电路、反馈控制电路、静电反馈执行机电路和水平调节基座；所述弹簧振子单元包括：簧片、检验质量与底座；所述簧片安装在所述底座两侧，且所述簧片以两侧刚度对称的方式支撑所述检验质量；所述底座固联在所述支架上，置于所述腔体的内部；所述支架与所述腔体固联；所述检验质量作为电容动极板，所述电容定极板为一对，分别安装在所述检验质量两侧由支架定位固定，与所述电容动极板组成差分电容；所述驱动电路产生用于电容位移检测的载波驱动电压与用于静电反馈的静电偏置电压；所述电容位移检测电路由所述电连接器与所述电容定极板相...

【技术特征摘要】
1.一种静电加速度计，其特征在于，包括：弹簧振子单元、电容定极板、支架、腔体、电连接器、驱动电路、电容位移检测电路、反馈控制电路、静电反馈执行机电路和水平调节基座；所述弹簧振子单元包括：簧片、检验质量与底座；所述簧片安装在所述底座两侧，且所述簧片以两侧刚度对称的方式支撑所述检验质量；所述底座固联在所述支架上，置于所述腔体的内部；所述支架与所述腔体固联；所述检验质量作为电容动极板，所述电容定极板为一对，分别安装在所述检验质量两侧由支架定位固定，与所述电容动极板组成差分电容；所述驱动电路产生用于电容位移检测的载波驱动电压与用于静电反馈的静电偏置电压；所述电容位移检测电路由所述电连接器与所述电容定极板相连，用于检测所述差分电容的电容信号；所述反馈控制电路接收所述电容位移检测电路信号，在加速度计闭环工作模式下产生反馈控制电压，并通过所述静电反馈执行机电路将所述反馈控制电压转为差分静电反馈电压，最终通过所述电连接器施加在所述电容定极板上；所述差分静电反馈电压与所述静电偏置电压通过差分电容极板产生静电力，将所述检验质量拉回平衡位置，此时反馈加速度等于输入加速度，并以反馈加速度成比例关系的反馈电压作为加速度计输出，该比例关系比值即为标度因子；所述水平调节基座设置在所述腔体底部，用于调节腔体的水平。2.如权利要求1所述的静电加速度计，其特征在于，所述检验质量采用金属或金属镀膜方式形成平面导体以作为电容动极板。3.如权利要求1或2所述的静电加速度计，其特征在于，所述簧片有多个，分别以刚度对称方式设置在所述检验质量两侧，使所述检验质量在外界加速度下以平动的方式...

【专利技术属性】
技术研发人员：涂良成，严世涛，邓忠光，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42