导读:本文包含了硅微加速度计论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:加速度计,谐振,模态,积分器,温度,性高,热稳定性。
硅微加速度计论文文献综述
张秀丽,何晓飞,尹永刚,方政翔,韩丰田[1]（2019）在《硅微谐振加速度计的模态分析与实验》一文中研究指出针对硅微谐振加速度计在进行结构设计时,如何根据模态特性选取工作模态这一问题,比较分析了加速度计工作在两种不同振动模态下的性能参数。首先采用刚度法分析了谐振器的振动特性,得出能够反映谐振器振动状态的两种模态即同相振动模态和反相振动模态,结合理论推导和仿真结果得出两种振动模态下谐振频率差值与标度因数差值呈线性关系;其次通过分析两种振动模态下的能量分布情况,得出两种振动模态下谐振器的品质因数与振梁振动幅值之间的关系,同相模态振动一个周期所消耗能量约为反相模态所消耗能量的2倍;最后通过评估硅微谐振加速度计的噪声,阐明了两种振动模态下部分噪声分量不同的原因并进行了实验验证。实验结果表明,在相同驱动电压下,同相模态相比反相模态总体噪声增大25.7%。该研究为设计硅微谐振式加速度计时,确定谐振器的振动模态及驱动方案提供了参考依据。(本文来源于《中国惯性技术学报》期刊2019年05期）
于亚云[2]（2019）在《硅微谐振加速度计的研究现状分析及发展趋势探讨》一文中研究指出从当前的国际科技发展形势来看,硅微谐振加速度计是一种十分具有潜力的高精度的MEMS惯性仪表。同时又因为硅微谐振加速度计具有体积相对比较小,而且消耗的功率很低,并且它的准数字输出和精度提升的提升空间大等不同的有点。结合一段时间内国内外对于硅微谐振加速度计的研究报告,发现硅微谐振加速度计的发展前景在于对其结构改造、工艺改进以及技术测量等不同的方面。本文将在硅微谐振加速度计工作原理的基础上,对硅微谐振加速度计的发展现状做出分析以及对硅微谐振加速度计的发展前景展开展望。(本文来源于《科学技术创新》期刊2019年04期）
周辉[3]（2018）在《基于d_(33)模式的压电微加速度计的研究》一文中研究指出压电微加速度计因其突出的动态性能与响应速度成为国内外研究人员关注的热点课题,经过近四十年的研究,使其无论在器件的结构、微加工工艺还是功能材料的制备等方面都取得了许多突破性进展。本文主要是针对当前压电微加速度计在测量灵敏度方面还存在一定的提高空间,但又受制于PZT压电薄膜厚度难以达到设计要求的问题,提出了一种基于d33模式的压电微加速度计。通过全新的结构设计,使得压电薄膜的极化与形变方向均为水平方向,减小压电薄膜的厚度对压电微加速度计灵敏度的影响,进而输出较大的电压信号。在提高压电微加速度计的电压灵敏度的同时保证其固有频率基本不受影响,增加了压电微加速度计的实用性。本文的主要内容及创新点包括以下几个方面:1、分析和比较了两种不同的压电换能模式之间的区别,分析得出采用d33模式的优越性。2、通过理论分析和有限元仿真得出了压电微加速度计的特征尺寸对压电加速度计性能的影响,确定了压电加速度计的结构参数。3、通过对d33模式压电加速度计结构设计的研究,得出了整个器件微加工的工艺流程并依据加工方案,对整个加工流程中的主要工艺步骤进行了探索。4、为了进一步提高压电微加速度计的实用性,提出并设计了一种冷放电电荷放大器电路用于压电微加速度计的信号检测。(本文来源于《厦门大学》期刊2018-06-30）
黄力弘[4]（2018）在《硅微谐振加速度计数字锁相驱动与检测技术研究》一文中研究指出硅微谐振加速度计是一种新型加速度传感器,与传统机电加速度计相比,具有体积小、成本低、功耗低等优点;与硅微电容式加速度计相比,具有更高精度潜力,因而在军事和民用领域具有重要的应用价值。本文以实验室自主设计的硅微谐振加速度计为研究对象,针对其现有模拟测控电路易受干扰、参数调试灵活性差、频率信号读出需要测频设备等问题,提出硅微谐振加速度计数字锁相驱动与检测方法。本文的研究工作包括:(1)分析硅微谐振加速度计基本原理,推导了梳齿电容驱动模型和谐振器动力模型,阐述了敏感电容检测电路的特性,设计了加速度计数字锁相驱动闭环系统的整体架构。(2)分析硅微谐振加速度计锁相环相位控制原理,详细讨论锁相环性能的影响因素,根据加速度计信号特点设计了数字锁相环。利用Matlab/simulink工具对数字锁相环和闭环系统进行了仿真,验证设计的正确性。(3)提出一种同步积分器用于加速度计检测信号的鉴相和检幅。分析了积分器阶数提高有利于提升抑噪性能,并且降低对采样速率的要求。设计增量式数字PI控制器以状态机的形式实现,对数控振荡器的输出信噪情况进行了研究。完成硅微谐振加速度计FPGA数字器件选型和硬件设计,完成加速度计整表的研制,实现频率信号数字读出。(4)简要论述硅微谐振加速度计常用的温度补偿方法。根据加速度计硅材料的杨氏模量温度敏感特性,在FPGA片内建立一种双梁频率平方和的温度补偿算法,实现输出频率信号的实时温度补偿。实验结果表明温度补偿后的加速度计零偏稳定性明显提高。(5)对同步积分器和数控振荡器稳定性进行测试,测试结果表明稳定性达到基本要求;对频率控制字与实际频率一致性测试,结果表明频率控制字可用于表示实际信号频率。对本文加速度计整表的标度因数、零偏和速度随机游走相关指标进行测试,整表的静态性能良好,高频噪声有明显改善。本文提出的硅微谐振加速度计数字锁相驱动电路,在单片FPGA中实现环路控制、频率测量和温度补偿,对于提高硅微谐振加速度计性能,促进其测控电路数字化有重要意义。(本文来源于《东南大学》期刊2018-06-30）
李文祥,黄丽斌,王淞立[5]（2018）在《硅微谐振式加速度计相位控制环路优化研究》一文中研究指出硅微谐振式加速度计(MSRA)凭借其潜在的高精度特点成为微加速度传感器领域的重点研究方向之一。相位环路的控制精度直接决定了MSRA的测量精度。在对MSRA工作机理进行简要分析的基础上,着重研究了现实验室加速度计样机的相位控制环路,分析了其相位误差的来源,并在原有环路滤波器的基础上增加了一种带参考电压的PI校正控制环节。实验结果表明,增加PI校正环节后,组成的四阶二型锁相环路可以使差分频率输出与温度线性拟合的相关系数从0.96291提高至0.98863,在±20 g量程围内,非线性度从430 ppm降低至154 ppm,硅微谐振式加速度计的零偏稳定性在常温下达到8.64μg。(本文来源于《测控技术》期刊2018年06期）
秦立君[6]（2018）在《多种单应力环境下MEMS高g值微加速度计的失效分析研究》一文中研究指出随着MEMS器件在各种领域都有着非常广泛的应用,MEMS失效问题已经是急需解决的问题之一。在军事设备等使用领域中,温度、振动、冲击能够导致其结构的破裂、输出漂移、疲劳失效等,因而要求MEMS可以承受很高的温度、振动、冲击载荷。MEMS高g值微加速度计作为MEMS的主要分支,分析其失效是MEMS器件可靠性领域的重要内容。本文以压阻式MEMS高g值微加速度计作为分析对象。首先在理论上分析其在高温、振动、冲击下的失效模式和机理。其次通过软件仿真模拟实际使用环境,叁者结合对其失效进行了深入分析,能够得到在高温环境下:热应力导致梁的弯曲从而产生疲劳失效以及温度影响阻值导致漂移太大而失效;振动作用下:振动造成的渐进与累积的疲劳失效以及加速度计的管壳发生层裂;冲击作用下:键合引线脱落而失效以及梁断裂而失效;再次设计了高温、振动、冲击下的可靠性强化试验剖面,确定了在高温、振动、冲击环境下的敏感应力及应力分布,通过利用两参威布尔分布等方法对高g值微加速度计进行评估。最后,对所做的高g值微加速度计的失效分析研究进行总结,并指出高g值微加速度计研究中需要进一步研究的内容和改进的方向。(本文来源于《中北大学》期刊2018-06-03）
庞作超[7]（2018）在《硅微加速度计温度补偿技术研究》一文中研究指出硅微加速度计是采用微机电技术制作而成的一种惯性传感器,可用来测量物体受到的惯性力。因具有体积小、集成度高、精度高和可批量生产的优点,硅微加速度计被应用于智能控制、汽车、高铁和航天等领域。然而,由于硅结构对温度敏感,硅微加速度计的性能受温度影响突出,因此研究如何通过采用温度补偿技术提高硅微加速度计的温度稳定性具有重要意义。本文总结了硅微加速度计及其温度补偿技术的国内外研究现状,分析了硅微加速度计的工作原理、信号检测原理、温度特性以及温度误差减小方法;在综合分析现有温度补偿技术的基础上,选用软件补偿方法对高铁振动微加速度计进行实时温度补偿;通过仿真对比了曲面拟合、BP神经网络、遗传算法GA优化的BP神经网络等几种算法建立的硅微加速度计温度补偿模型的优缺点,本文采用了改进的自适应遗传算法IAGA优化BP神经网络来建立加速度计温度补偿模型;针对高铁振动扭摆式硅微加速度计设计了基于STM32的温度补偿硬件电路系统和基于LABVIEW平台的自动化测试系统软件;最后根据MEMS加速度传感器的测试标准,设计了完整的温度补偿测试方案,完成了硅微加速度计的实时温度实验,对温度补偿算法进行了实验验证。结果表明,经过IAGA优化的BP神经网络算法补偿后,硅微加速度计的标度因数温度系数、全温零偏极差、零偏稳定性和非线性度分别由49.8ppm/℃、77.26mg、23.81mg 和 4193ppm 降低为 7.5ppm/℃、2.86mg、0.9mg和 212ppm。结果证明了IAGA-BP神经网络算法建立的硅微加速度计温度补偿模型的正确性和有效性。IAGA-BP神经网络算法提高了 BP网络的预测精度和全局性,加快了传统GA的收敛速度。补偿技术适用于其它MEMS惯性传感器,应用前景广阔。(本文来源于《苏州大学》期刊2018-05-01）
肖微波[8]（2018）在《静电刚度式谐振微加速度计的温度效应研究》一文中研究指出谐振微加速度计是一种利用微梁谐振频率来敏感外界加速度的机械传感器,具有体积小、重量轻、功耗低、测量精度高、稳定性好、易批量生产及准数字信号输出等优点,在军事、航空航天及汽车电子等领域具有广泛的应用前景。相比其他谐振类微加速度计而言,静电刚度式谐振加速度计可通过改变偏置电压来调节微梁的谐振频率,从而实现对加速度计标度因子与灵敏度等关键性能指标的调节,因而具有较强的设计灵活性与较高的工艺鲁棒性。然而,作为机械传感器,此类加速度计也存在热稳定性问题,即性能随温度变化而保持恒定的能力。本学位论文对静电刚度式谐振微加速度计热稳定性问题进行了研究,主要研究工作和取得的成果如下:(1)在分析了静电刚度式谐振微加速度计振动梁结构特点的基础上,结合欧拉-伯努利梁理论与哈密顿原理,建立了微梁振动的机-电-热多场控制方程。运用拉氏变换推导了微梁的振型函数,该振型函数与基于传统模型推导得到的振型函数相比,考虑了轴向力及集中质量的作用,COMSOL Multiphysics仿真表明本文推导的振型函数更准确。分别基于集总参数法和伽辽金法,建立了微梁的两种解析宏模型,即集总参数模型和伽辽金法宏模型。(2)基于E.Suhir叁层结构理论推导了残余热应力作用下微梁所受等效轴向力的解析式,结合微加速度计的工作原理得到了温度变化引起的微加速度计关键性能指标变化规律。研究结果表明:现有微加速度计在-20℃~125℃的温度范围内工作时,微梁的频率波动达到14.09%,标度因子的波动达到28.55%。通过分析温度与微加速度计标度因子的函数关系,提出了一种通过调节刚度比K来提高微加速度计标度因子热稳定性的新方法。相比于其他提高热稳定性的措施,该方法具有不需要额外增加温度调控设施与结构改进的优点。(3)基于伽辽金法宏模型,分析了温度对梁主振型及更高振型振动特性的影响情况,数值仿真结果表明,温度对第一阶主振型响应幅值的影响最大,随着温度的升高,微梁的振幅增加。利用多尺度法得到微梁耦合系统的幅频响应函数,并分析了静电刚度非线性与机械刚度非线性的温度效应,数值仿真结果表明,温度越高,两种非线性越强,且温度变化主要是通过影响静电刚度来影响微梁振动的非线性特性。(本文来源于《西南交通大学》期刊2018-05-01）
秦立君,马喜宏,王威,何程[9]（2018）在《高量程微加速度计的可靠性强化实验及分析》一文中研究指出由于微加速度计的可靠性已经成为产品商业化过程中必须解决的一个重要问题,而冲击环境作用下导致微加速度计性能失效是微加速度计经常要面对的主要问题。针对高冲击对微加速度计破坏的影响进行可靠性研究。利用ANSYS有限元仿真进行分析初步得到失效模式和机理,设计并实施了微加速度计在冲击环境下的可靠性强化实验得到在冲击环境下的主要失效模式,并进行了相应分析,通过实验得到数据进行微加速度计的可靠性评估。通过可靠性强化实验进行验证,对微加速度计在冲击环境下的可靠性进行评估,并折算出在冲击影响作用下的平均寿命和可靠寿命以及绘制出其可靠度曲线。(本文来源于《现代电子技术》期刊2018年08期）
段晓敏,撖子奇,闫捷,张英杰,曹慧亮[10]（2018）在《左右分布式高灵敏硅微谐振加速度计结构设计》一文中研究指出提出了一种基于微杠杆原理的左右分布式低交叉耦合、高灵敏度的硅微谐振加速度计结构。该结构采用了一级微杠杆放大机构,左右双音叉谐振器和单质量块布局,实现了力放大和差动频率输出,具有结构简单、易于加工的特点,且两音叉谐振器间相互干扰小。首先,优化了设计参数,并进行了模态分析与谐响应分析。结果表明,左右谐振工作谐振频率分别为149.49 kHz和150.8 kHz,在该工作频率下X方向的最大位移远大于Y和Z方向(两个数量级以上),表明工作模态具有优良的抗干扰能力。其次,在1 000g加速度载荷作用下进行了极限过载仿真。仿真结果表明,其最大应力为612.69 MPa,表明具有一定的抗冲击能力。最后,在±50g的设计量程内对结构的灵敏度进行了仿真分析。仿真结果表明,其灵敏度为160.51 Hz/g,验证了该设计的正确性。(本文来源于《半导体技术》期刊2018年03期）
硅微加速度计论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
从当前的国际科技发展形势来看,硅微谐振加速度计是一种十分具有潜力的高精度的MEMS惯性仪表。同时又因为硅微谐振加速度计具有体积相对比较小,而且消耗的功率很低,并且它的准数字输出和精度提升的提升空间大等不同的有点。结合一段时间内国内外对于硅微谐振加速度计的研究报告,发现硅微谐振加速度计的发展前景在于对其结构改造、工艺改进以及技术测量等不同的方面。本文将在硅微谐振加速度计工作原理的基础上,对硅微谐振加速度计的发展现状做出分析以及对硅微谐振加速度计的发展前景展开展望。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
硅微加速度计论文参考文献
[1].张秀丽,何晓飞,尹永刚,方政翔,韩丰田.硅微谐振加速度计的模态分析与实验[J].中国惯性技术学报.2019
[2].于亚云.硅微谐振加速度计的研究现状分析及发展趋势探讨[J].科学技术创新.2019
[3].周辉.基于d_(33)模式的压电微加速度计的研究[D].厦门大学.2018
[4].黄力弘.硅微谐振加速度计数字锁相驱动与检测技术研究[D].东南大学.2018
[5].李文祥,黄丽斌,王淞立.硅微谐振式加速度计相位控制环路优化研究[J].测控技术.2018
[6].秦立君.多种单应力环境下MEMS高g值微加速度计的失效分析研究[D].中北大学.2018
[7].庞作超.硅微加速度计温度补偿技术研究[D].苏州大学.2018
[8].肖微波.静电刚度式谐振微加速度计的温度效应研究[D].西南交通大学.2018
[9].秦立君,马喜宏,王威,何程.高量程微加速度计的可靠性强化实验及分析[J].现代电子技术.2018
[10].段晓敏,撖子奇,闫捷,张英杰,曹慧亮.左右分布式高灵敏硅微谐振加速度计结构设计[J].半导体技术.2018
论文知识图
