復合量程微加速度計動(dòng)態(tài)特性分析

1 引言
隨著(zhù)硅微機械技術(shù)的不斷發(fā)展，基于壓阻原理的微加速度計已成為商品。由于硅的機械性能優(yōu)良，這些微加速度計往往具有較高的抗過(guò)載能力。然而，有些物理過(guò)程存在相差上百倍的多個(gè)加速度值需要測量，需要測試的過(guò)載值從幾g到上萬(wàn)g，若在整個(gè)過(guò)程采用高g 值加速度計進(jìn)行測量和控制，它對低g值信號不敏感；若采用低量程加速度計，則不能精確測量高過(guò)載信號；若采用2個(gè)加速度計進(jìn)行測量控制，由于安裝位置的不同，使其測得的信號會(huì )產(chǎn)生位置誤差，而且2個(gè)傳感器都存在安裝誤差。因此抗高過(guò)載復合量程加速度計更適合現代發(fā)展的需求。

2 設計原理
不同量程的加速度計構成的傳感器陣列，可在不同工作環(huán)境下滿(mǎn)足相應測試和控制要求，并實(shí)現多參數測量和多功能控制。這里分析一種具有4個(gè)量程(10 g、100 g、500g、10000 g)的復合量程微加速度計。綜合考慮加速度計的靈敏度和固有頻率等問(wèn)題，通過(guò)ANSYS仿真加速度計結構參數，得到復合量程加速度計是梁寬分別為 80μm、100μm、190μm、500μm的雙端4梁結構。復合量程加速度計陣列結構如圖1所示。