六轴硅微静电加速度计的悬浮回路设计.pdfVIP

第18卷第2期 中国惯性技术学报 、，01．18No．2 ofChineseInertial 2010年4月 Journal Technology Apr．2010 文章编号：1005-6734(2010)02-02094)5 六轴硅微静电加速度计的悬浮回路设计 段光武，韩丰田，付真斌 (清华大学精密仪器与机械学系，北京100084) 摘要：传统的静电加速度计在空间微弱加速度测量方面可以获得极高的分辨率。提出了一种采用静电悬浮，可 实现六轴加速度测量的微静电加速度计．敏感组合件采用玻璃一硅一玻璃三层键合结构、体硅加工工艺；检测质 量采用“回”字形结构，以提高加速度计的径向量程和刚度．利用有限元软件分析了大气环境下检验质量的气 模阻尼特性，对六自由度静电悬浮回路进行了建模与分析，提出了实现六轴加速度检测的控制方案．给出了静 电悬浮回路的仿真结果，评估了六轴加速度计的性能． 关键词：微加速度计；六自由度；静电悬浮；气膜阻尼 中图分类号：U666．1 文献标志码：A for ofelectrostaticlevitation Design loop six．axismicromachinedaccelerometer DUAN Zhen-bin Guang-wu，HANFeng-tian，FU ofPrecisionInstrumentand 100084，China) (Department Mechanology,TsinghuaUniversity,Beijing Abstract：Thetraditional levitatedaccelerometerusedin weak accelerationmeasurement electrostaticaily very space couldachieve resolution．Soasix-axisaccelerometeris basedonelectrostatic extremelyhigh presented suspension．The sensorisrealizedina sandwichstructureandfabficmedbulksilicon glass-silicon-glass by mieromachining．Theproof to radialmeasurementand stiffness．Afiniteelement massfeatures the a“photoframeshapeimprove rangesuspension is to simulatetheairfilm ofthe in environment．The analysisperformed dampingproof-massatmospheric levitated is modeledand a controlschemeis toachievethe eleetrostatical