MEMS加速度计的原理及运用.docVIP

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MEMS加速度计的原理及运用 高鹏 黄国胜 2006.12.19 目录 1.MEMS加速度计基本原理分析 1.1 MEMS简介 1.2微加速度计的类型 1.3 差分电容式加速度计的结构模型及其工作原理 1.4 MEMS微加速度计的制造工艺 1.5 MEMS微加速度计主要性能指标的设计和控制 1.6 MEMS加速度计的其它结构 1.7 各厂商MEMS加速芯片参数对比 1.8 线性度 1.9灵敏度与功耗 2.MEMS加速度计国内外现状 3.微加速度计的发展趋势 4.MEMS加速度计应用前景分析 5.用MEMS加速度计测量加速度、角度 1.1MEMS简介 随着MEMS技术的发展,惯性传感器件在过去的几年中成为最成功,应用最广泛的微机电系统器件之一,而微加速度计(microaccelerometer)就是惯性传感器件的杰出代表。微加速度计的理论基础就是牛顿第二定律,根据基本的物理原理,在一个系统内部,速度是无法测量的,但却可以测量其加速度。如果初速度已知,就可以通过积分计算出线速度,进而可以计算出直线位移。结合陀螺仪(用来测角速度),就可以对物体进行精确定位。根据这一原理,人们很早就利用加速度计和陀螺进行轮船,飞机和航天器的导航,近年来,人们又把这项技术用于汽车的自动驾驶和导弹的制导。汽车工业的迅速发展又给加速度计找到了新的应用领域,汽车的防撞气囊(Air Bag)就是利用加速度计来控制的。 作为最成熟的惯性传感器应用,现在的MEMS加速度计有非常高的集成度,即传感系统与接口线路集成在一个芯片上。本文将就微加速度计进行初步设计,并对其进行理论分析。1.2 微加速度计的类型

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