微机械加速度计的温度特性实验研究

　　1概述

　　随着科技的发展，微机械加速度计的使用越来越广泛，加速度计的精度要求也越来越高。对加速度计进行测试、建立模型方程和误差补偿，是提高其精度的一个重要方法。木文主要利用加速度计自动测试系统研究了温度对微硅加速度计输出值的影响，}i=在此基础上建立了温度特性数学模型，进而进行了温度补偿方法的探索。

　　整个测试系统的方案原理如图1，山计算机实时存储测量数据Jl=控制加速度计测试实验的自动进行，包括存储山高精度数字电压表测得的加速度计的电压输出，温控箱的温度采集与温度控制(做高低温试验时)，以及通过角度测量电路和电机控制电路闭环控制位置转台的旋转角度。

　　2加速度计的开机特性

　　当电路中有源器件产生功率损耗，转化为热功率，而电路板存在着热阻，根据0T=P " R势必会引起电路板的温度上升。电路板不可避免的存在寄生电容，它的特性是随着温度的升高在同一平而内的平行导体电极之间的电容量成比例的增加。也就是说，当环境温度变化时，引起了寄生电容的漂移。这个漂移使加速度计输出需要长时间的热稳定时间。当器件达到热稳定后，电路各参数才趋于稳定。冷启动开机后测量的输出特性，即为开机特性。

　　1.1 22#加速度计的开机实验

　　分别在3大时间对22#在常温即20℃时开机的特性曲线进行分析，可以得出:开机后，经过大概十分钟的过程，输出趋于平缓，漂移在lmg以内，最后达到的温度大概在280C o

　　1.2 7#表头的开机实验

　　由于7#表头是充氮封装的，我们重点对其进行低温的开机实验。实验步骤如卜:将7#表头在非工作状态卜，在某个低温环境中保存1h左右，开机，观察其开机特性。实验完毕将表头在常温状态卜保持1h，继续进行实验。

　　通过实验我们确定了7#表头的最低工作温度为一15.80C。因此，将温度分别调整至一120C,-5℃和一2℃进行实验。

　　之所以使用充氮封装的表头进行低温实验，是防止低温环境卜，空气中的水汽析出，使活动敏感质量粘连。但充入的氮气干燥程度有限，使低温情况仅仅略有好转。要解决这个问题，需要在表头封装时充入干燥的氮气，才能保证在史低温状态卜的实验得以进行。

　　3不同温度下的线性度

　　利用加速度计自动测试系统，我们在位置转台上进行士1}范围内重力加速度测试。

　　安装加速度计，使其敏感轴垂直于位置转台的水平轴线。通过台而插座和台体插座将电源输入到加速度计，}i二将加速度计的输出电压引出到力一用表测量端。这样位置转台就可以自山转动了。打开加速度计的电源，让加速度计预热，先稳定一段时间。