【技术实现步骤摘要】
一种双光路结构的加速度传感器及噪底自标定系统及方法
[0001]本专利技术属于微纳传感器
，涉及一种双光路结构的加速度传感器及噪底自标定系统及方法。
技术介绍
[0002]近年来，随着MEMS技术的发展，集成式光学MEMS加速度传感器吸引了越来越多研究学者的注意。集成式光学MEMS加速度传感器是将MEMS敏感芯片、激光芯片及光电二极管等元件集成在微型壳体内。与光纤式加速度传感器相比，集成式光学MEMS加速度传感器在保证高性能的同时，解决了光纤MEMS加速度传感器存在成本高以及体积大的问题，因此广泛应用于航空航天、重力勘探、消费电子等领域。
[0003]在重力勘探领域，为了探测小尺度物体引起的微弱重力异常，一般要求重力仪的探测分辨率为3
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7m/s2。目前集成式光学MEMS加速度传感器分辨率最高为ug级别，距离满足重力勘探需求还具有一定的困难。ug级别的加速度传感器由于其本底噪声过高而使外界重力信号被淹没而不能被识别出来，因此不适用于重力勘探行业。如果寻找到一种从噪声信...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种双光路结构的加速度传感器，其特征在于，包括，加速度传感器芯片，双路位移检测装置、PCB支撑板(4)与加速度传感器框架(3)；所述加速度传感器芯片设置在加速度传感器框架(3)的端部；所述双路位移检测装置设置在PCB支撑板(4)上；所述PCB支撑板(4)固定在加速度传感器框架(3)的底部；所述加速度传感器芯片包括可动镜面(2)和固定镜面(1)；所述可动镜面(2)设置在两个固定镜面(1)之间，所述可动镜面(2)和固定镜面(1)通过阳极键粘合在一起；所述固定镜面(1)的两端与加速度传感器框架(3)连接；所述双路位移检测装置包括第一垂直腔面发射激光器(5)、第一光电二极管(6)、第二垂直腔面发射激光器(7)和第二光电二极管(8)；所述第一垂直腔面发射激光器(5)和第二垂直腔面发射激光器(7)设置在PCB支撑板(4)的内侧，所述第一光电二极管(6)和第二光电二极管(8)设置在PCB支撑板(4)的外侧。2.根据权利要求1所述一种双光路结构的加速度传感器，其特征在于，所述PCB支撑板(4)和固定镜面(1)之间的距离为H，所述第一垂直腔面发射激光器(5)和第二垂直腔面发射激光器(7)之间的距离为L；为了保证加速度传感器(9)的两路输出信号互相独立，参数H、L以及垂直腔面发射激光器发散角а之间满足：3.根据权利要求1所述一种双光路结构的加速度传感器，其特征在于，所述可动镜面(2)包括弹簧
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质量块可动镜面、悬臂粱
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质量块可动镜面和膜
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质量块可动镜面中的一种。4.一种双光路结构的加速度传感器的噪底自标定方法，其特征在于，基于权利要求1
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3所述的任一项双光路结构的加速度传感器，包括，S1，标定加速度传感器自身的传递函数；S2，测量加速度传感器的双路输出信号，并记录双路输出信号的数值；S3，通过S1中的传递函数和S2中的双路输出信号的数值，通过互相关法计算加速度传感器的本底噪声。5.根据权利要求4所述一种双光路结构的加速度传感器的噪底自标定方法，其特征在于，S1中标定加速度传感器自身的传递函数，具体方法为：设置两路激光驱动的输出电流，采集两路电压转换后输出的被测信号x(t)和被测信号y(t)，将加速度传感器装配在振动台上，然后扫频，分别测量加速度传感器在不同频率下的幅频响应，通过加速度传感器的幅频响应计算出双光路公式化的传递函数H1和传递函数H2。6.根据权利要求5所述一种双光路结构的加速度传感器的噪底自标定方法，其特征在于，S2中测量加速度传感器的双路输出信号，并记录双路输出信号的数值，具体方法为：设置两路激光驱动的输出电流，同步采集两路电压转换后输出的被测信号x(t)和被测信号y(t)，将加速度传感器置于安静环境下，以2倍固有频率的采样速度连续记录；以10天为时间间隔对历史记录的数据滑动取值，从而实时获得双路输出信号的具体数值。7.根据权利要求6所述一种双光路结构的加速度传感器的噪...
【专利技术属性】
技术研发人员：韦学勇，齐永宏，赵明辉，李博，蒋庄德，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：
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