【技术实现步骤摘要】
一种基于单向电同步的超谐同步谐振式加速度计
本专利技术属于加速度测量
，具体涉及一种基于单向电同步的超谐同步谐振式加速度计。
技术介绍
MEMS加速度计具有体积小、重量轻、功耗低、成本低和性能可靠等诸多优势，作为惯性导航系统的核心元件，MEMS加速度计已被广泛应用于消费电子、医疗设备、航空航天和国防军工的领域，近年来已占据中低端领域并正逐步进入战略级精度的高端领域。随着我国社会和经济的不断发展，尤其是近年来物联网、人工智能和大数据等新兴产业的不断投入，未来我国对高性能MEMS加速度计的需求巨大。MEMS谐振式加速度计由于具有稳定性好、精度高、抗干扰能力强、兼容性高等优势逐渐成为研究热点并被广泛运用。综合国内外谐振式加速度计的研究现状可知，当前的谐振式加速度计仍然存在很大的提升空间。如：广泛存在于谐振式加速度传感器中的微杠杆机构对灵敏度的提升存在进一步优化的可能性。虽然在单级杠杆机构的基础上增加一级杠杆能够获得更好的灵敏度提升效果，但过多地增加杠杆级数会引起系统柔性的上升，加之多级杠杆机构挤占了质量块的面积，反而...
【技术保护点】
1.一种基于单向电同步的超谐同步谐振式加速度计，其特征在于，包括MEMS谐振式加速度计和外部高频谐振器，MEMS谐振式加速度计的质量块模块两侧对称设置有谐振传感模块，两个谐振传感模块分别通过对应的杠杆机构模块与质量块模块连接，MEMS谐振式加速度计和外部高频谐振器分别通过振荡回路完成数据采集，MEMS谐振式加速度计用于将振动信号以电信号的形式引入至外部高频振荡器中并形成超谐同步，在同步带宽内，高频谐振器呈倍数地放大MEMS谐振式加速度计的频率偏移量输出。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于单向电同步的超谐同步谐振式加速度计，其特征在于，包括MEMS谐振式加速度计和外部高频谐振器，MEMS谐振式加速度计的质量块模块两侧对称设置有谐振传感模块，两个谐振传感模块分别通过对应的杠杆机构模块与质量块模块连接，MEMS谐振式加速度计和外部高频谐振器分别通过振荡回路完成数据采集，MEMS谐振式加速度计用于将振动信号以电信号的形式引入至外部高频振荡器中并形成超谐同步，在同步带宽内，高频谐振器呈倍数地放大MEMS谐振式加速度计的频率偏移量输出。
2.根据权利要求1所述的基于单向电同步的超谐同步谐振式加速度计，其特征在于，谐振传感模块用于感受质量块模块传导的应力变化并将其转化为谐振频率偏移量输出，频率偏移量ΔfL具体为：
其中，fL为谐振传感结构的谐振频率，a为外界环境加速度，meff为质量块模块的有效质量，为杠杆机构的有效放大倍数，L为谐振传感结构的低频谐振器的梁长，E为杨氏模量，I为旋转惯量。
3.根据权利要求2所述的基于单向电同步的超谐同步谐振式加速度计，其特征在于，在同步带宽内，外部高频谐振器和振荡回路组成的高频振荡器的频率输出量ΔfH为：
ΔfH＝N·ΔfL
其中，N为超谐同步阶数。
4.根据权利要求1所述的基于单向电同步的超谐同步谐振式加速度计，其特征在于，高频谐振模块为梁式结构，包括谐振梁(10)，谐振梁(10)的两端分别连接有固支模块，谐振梁(10)的下端悬空设置于单晶硅基底处。
5.根据权利要求4所述的基于单向电同步的超谐...
【专利技术属性】
技术研发人员：韦学勇，徐柳，王曙东，蒋庄德，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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