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谐振式微加速度计设计与加工误差分析

作者: 何高法 唐一科 何晓平 吴英 来源:传感器与微系统 日期: 2024-02-18 人气:28
谐振式微加速度计设计与加工误差分析
为提高谐振式微加速度计的灵敏度和精确度,设计了放大惯性力的柔性微杠杆机构,从理论上分析了微杠杆机构的不对称误差,设计了误差消除机构;经有限元仿真分析证明:所设计的机构能有效减小由不对称误差产生的横向力,有效地消除了放大机构不对称误差对谐振器的影响。分析了形状加工误差对加速度计性能的影响,为制作高灵敏度和高精确度加速度计提供了保障。

微杠杆在硅微谐振式加速度计中的应用

作者: 石然 姜劭栋 裘安萍 苏岩 来源:光学精密工程 日期: 2023-08-03 人气:11
微杠杆在硅微谐振式加速度计中的应用
从基于DDSOG(Deep Dry Silicon on Glass)工艺的硅微谐振式加速度计样机入手,阐述了加速度计中微杠杆结构对惯性力的放大作用,证明了标度因数与系统放大倍数n为正比关系,并以加速度计样机中的单级微杠杆为例,建立了加速度计的理论模型。推导了微杠杆的放大倍数A和轴向刚度K的计算公式,以此为基础导出了加速度计系统放大倍数n的计算方法。依据公式计算得到加速度计样机的系统放大倍数n的理论值为21.820,并用有限元方法对理论值进行了仿真验算,得出n的仿真值为19。最后对加速度样机进行了实际测试,测得加速度计的标度因数为127.33Hz/g,系统放大倍数n为25.466。对所得结果的比较表明,系统放大倍数的理论值与仿真值及实验值的误差分别为14.8%和14.3%,误差在可接受范围内。

MEMS微型柔性力-位移传动机构设计

作者: 高建忠 蒋庄德 赵玉龙 来源:中国机械工程 日期: 2023-05-10 人气:7
MEMS微型柔性力-位移传动机构设计
为了提高微机电系统中微执行器的作用距离,设计了一种全硅结构的微型柔性力位移传动机构,用于放大微执行器的输出位移。建立了传动机构的简化力学模型和有限元模型,并对机构性能的影响因素进行了分析。用深层反应离子刻蚀工艺在硅隔离衬底上成功制备了电热微执行器-微型柔性传动机构样机,并进行测试。结果表明,柔性力-位移传动机构能够有效地放大微执行器的输出位移,实测放大倍数达到18.9,可以极大地扩展微机电系统微执行器的应用范围。

微加速度计中新型微杠杆机构设计和分析

作者: 何高法 唐一科 刘世明 何晓平 来源:传感技术学报 日期: 2023-02-08 人气:2
微加速度计中新型微杠杆机构设计和分析
设计谐振式微加速度计时,需要考虑一个最关键的问题是提高其灵敏度.放大质量块产生的惯性力是提高灵敏度的最有效方法.基于柔性铰链技术设计一种新型两级微杠杆放大机构,并建立了放大机构的力学和数学模型,在此基础上进行了解析法分析和参数优化设计;同时利用有限元分析方法对其进行了仿真计算.计算结果显示机构的放大倍数约为102倍.这一设计方案极大地提高了微加速度计的灵敏度.
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