一种硅微机械结构振动幅度的电学测量方法及实验研究.pdf

《一种硅微机械结构振动幅度的电学测量方法及实验研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第26卷第12期传感技术学报V01．26No．122013年12月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSDec．2013ElectricalMeasurementMethodandExperimentStudyonVibrationAmplitudeforaSiliconMicro-StructureLIUIteng，FANJiangqi，MENGRuili，Hongsheng。，ZHANGHongqun，ZHOUWu4(1．SchoolofElectronicandI

2、nformationEngineering，NangUniversityofInformationScienceandTechnology"，Nang210044，China；2．Dean’sOffice，NangUniversityofInformationScienceandTechnology，Nang210044，China；3．PanjinLiaoheOilFieldHuanliSpecialVehicleManufacturingCo．，Ltd，PanjinLiaoning124013，C

3、hina；4．CollegeofMechanicalandElectricalEngineering，UniversityofElectronicScienceandTechnologyofChina，Chengdu610054，China)Abstract：Drawbackofcomputeraidedvisionmeasurementmethodpresentsbecauseofthepackageofthesiliconmicromachinedstructuresystem，thatthevi

4、brationamplitudeaccuracyofmechanicalsystemisaffectedbytheinterfacecircuitparametersforelectricalmeasurement．Amodelforsiliconresonantstructurewithdrivingcombsandsensingparallelplatesisconstructedandanewelectricalmeasurementisalsoproposedbasedonsingleside

5、bandration．ExperimentresultshowthatthevibrationamplitudeiS0．25LLmforaresonantmicroaccelerometerwith20kHzACdrivingvoltage．Spectralanalysisalsoshowedthepresenceofvibrationamplitudecausedbyelectricalnoise，thistestmethodcanalsobeappliedtomeasuretheresonant~

6、equencyforsiliconmicrostructure．Keywords：siliconmicromachinedstructure；vibrationamplitude；singlesidebandration；~equencyspectrumEEACC：6140doi：10．3969／j．issn．1004—1699．2013．12．012一种硅微机械结构振动幅度的电学测量方法及实验研究术刘恒，范江棋，孟瑞丽，李宏升，张宏群，周吴(1．南京信息T程大学电子与信息工程学院，南京210044；

7、2．南京信息工程大学教务处，南京210044；3．盘锦辽河油田环利专用车制造有限公司，辽宁盘锦124013；4．电子科技大学机械电子工程学院，成都610054)摘要：针对硅微机械结构振动幅度由于封装难以计算机视觉测量及电学测量中的精度受接El电路参数影响的问题，在对静电梳齿驱动、平板电容检测的硅微谐振结构进行建模分析后，提基于单边带电压比的电学测量振动幅度的方法并分析了测量方法的原理。实验表明研制的某硅微机械谐振加速度计在受迫振动下的振动幅度为0．25m，频谱分析还表明存在上电噪声引起的振动幅度，该测

8、试方法还能应用于硅微谐振结构的谐振频率测量，同时为高品质因数的硅微机械谐振结构的可静电白激驱动提供了依据。关键词：硅微机械结构；振动幅度；单边带比；频谱中图分类号：TN911．71文献标识码：A文章编号：1004-1699(2013)12-1686-05微机械谐振式传感器是通过检测机械谐振器谐中，总需要评估测量微纳结构的振动幅度，振动幅度振频率的变化来实现外部物理或化学量的测量，其与谐振频率相互耦合，太大的振动幅度会导致谐振特点是稳定性好、精度高，其突出