一种静电谐振式加速度计及加速度测量方法技术

本发明专利技术提供一种静电谐振式加速度计，该加速度计包括质量块和至少一个谐振器，所述谐振器上设置有电极，所述质量块为导体，所述质量块与所述谐振器之间被施加一定的直流电压，使谐振器受到一定的静电力，在某一频率下处于谐振状态。本发明专利技术采用谐振器和质量块分离设计，谐振器和质量块之间的作用力为非接触长程静电力，确保谐振器的独立工作，提高了谐振器的品质因子和灵敏度。本发明专利技术中，感应加速度变化量的静电力作用在谐振器梁(或音叉梁)的横向，对谐振频率的影响大，加速度计灵敏度高。在制造工艺方面，本发明专利技术将谐振器和质量块分离制造，结构简单，制造成本低。

An electrostatic resonant accelerometer and acceleration measurement method

The invention provides an electrostatic resonant accelerometer, which comprises a mass block and at least one resonator. The resonator is provided with an electrode and the mass block is a conductor. A certain DC voltage is applied between the mass block and the resonator, so that the resonator receives a certain electrostatic force at a certain frequency. It is under resonance. The invention adopts the separation design of resonator and mass block, and the interaction force between resonator and mass block is non-contact long-range electrostatic force, which ensures the independent operation of resonator and improves the quality factor and sensitivity of resonator. In the invention, the electrostatic force of the induced acceleration variation acts on the transverse direction of the resonator beam (or the tuning fork beam), which has great influence on the resonance frequency and high sensitivity of the accelerometer. In the manufacturing process, the resonator and the mass block are separated and manufactured, and the structure is simple and the manufacturing cost is low.

【技术实现步骤摘要】
一种静电谐振式加速度计及加速度测量方法
本专利技术涉及加速度计领域，具体涉及一种用于惯性导航等领域的线加速度值检测的加速度计。
技术介绍
惯性导航系统利用陀螺仪和加速度计同时测量载体运动的角速度和线加速度，并通过计算机实时解算出载体的三维姿态、速度、位置等导航信息。加速度计是惯性系统的核心仪表，其技术指标直接影响惯性导航系统整体性能，因此加速度计技术一直是惯性技术的重要标志并受到格外重视。加速度计有多种工作原理，从传感器原理上看包括有：电容、电磁、光学、压阻、压电、谐振(频率)等。谐振式加速度计可直接把加速度转化为频率输出，避免了幅度测量的误差，不易受到环境噪声的干扰，而且准数字输出可简化接口电路，在传输和处理过程中也不易出现误差，其工作原理就确立了它的优势。但是，目前谐振式加速度计的结构一般设计为惯性力作用在谐振器梁(或音叉梁)的轴向，利用梳齿式结构进行检测和激励。该设计导致加速度计灵敏度不高，且结构非常复杂，制造难度大。为了提高灵敏度，部分设计采用了微杠杆机构来放大惯性力，这导致了其结构更加复杂，质量块位移增大，惯性力放大效果不明显。另外，当前设计的加速度计质量块惯性力均直接作用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种静电谐振式加速度计，其特征在于，该加速度计包括质量块和至少一个谐振器，所述谐振器上设置有电极，所述质量块为导体，所述质量块与所述谐振器之间被施加一定的直流电压，使谐振器受到一定的静电力，在某一频率下处于谐振状态。

【技术特征摘要】
1.一种静电谐振式加速度计，其特征在于，该加速度计包括质量块和至少一个谐振器，所述谐振器上设置有电极，所述质量块为导体，所述质量块与所述谐振器之间被施加一定的直流电压，使谐振器受到一定的静电力，在某一频率下处于谐振状态。2.根据权利要求1所述的一种静电谐振式加速度计，其特征在于，所述的至少一个谐振器为一个谐振器，设置于质量块的一侧。3.根据权利要求1所述的一种静电谐振式加速度计，其特征在于，所述的至少一个谐振器为两个谐振器，所述两个谐振器分别位于质量块的两侧。4.根据权利要求1所述的一种静电谐振式加速度计，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：何高法，周明举，孟杰，
申请(专利权)人：重庆科技学院，
类型：发明
国别省市：重庆,50