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2017-07-24 发布于江苏
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电容式微加速度计零偏的补偿方法.pdf

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电容式微加速度计零偏的补偿方法

第 16卷第1期中国惯性技术学报从)1.16No.l 2008年2月 JournalofChineseInertialTechnology Feb.2008 文章编号:1005-6734(2008)01-0086-04 电容式微加速度计零偏的补偿方法刘民杰，董景新 (清华大学精密仪器与机械学系，北京100084) 摘要二在电容式微加速度计系统中，零偏是一个普遮存在的问题.针对这个问题设计了一种采用二进制权重的徽小电容阵列，引入了基于电荷的电容测童方法并对其进行了仿真验证，验证表明这种电容测童方法具有约 0.O1fF的测量精度。采用该种电容测量方法对微小电容阵列进行仿真，在线宽为0.18um的一层多晶硅六层金属的CMOs工艺下，取得了1.23%的相对精度，表明这种方法足可行性. 关键词:微小电容阵列;基于电荷的电容测量方法;补偿;仿真中图分类号:U666.1 文献标志码:A incapacitivem icro accelerometer Compensationforbias LIUMin-jie,DONGJing-xin (DepartmentofPrecisionInstrumentsandMechanology,TsinghuaUniversity,Beijing100084,China) Abstract:Toovercomethebiasproblemexistedinmicroaccelerometersystems,abinary-weightedmicro- capacitancearraywasdesigned.Themethodofchargebasedcapacitancemeasurement(CBCM)wasintroduced,and verifiedtobeabout0.01Winprecision.Thesimulationwasmadeonmicro-capacitancearrayusingCBCMwith0.18 gmone-ploysix-metalCMOSprocess,andacomparativeprecisionof1.23%isachievedwhichprovedthatthe methodofmicro-capacitancearrayisfeasible. Keywords:Micro-capacitancearray;chargebasedcapacitancemeasurement(CBCM); 电容式加速度计的系统结构如图1(a)所示，系统由敏感元 F + 件、电容检测电路、校正电路和力发生器四个部分组成，其系统工作原理如图1(b)所示。在差动电容的检测电极S1和S2上分别乳篡吧丛施加高频激励信号U,sin(wt)和U,sin(m,t+rz)时，敏感质量位 (a) U,州匆移x会引起差动电容输出电压认sin(w,t)，该电压经过电容检测