復(fù)合量程微加速度計動態(tài)特性分析

1 引言
隨著硅微機械技術(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載能力。然而，有些物理過程存在相差上百倍的多個加速度值需要測量，需要測試的過載值從幾g到上萬g，若在整個過程采用高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載信號；若采用2個加速度計進(jìn)行測量控制，由于安裝位置的不同，使其測得的信號會產(chǎn)生位置誤差，而且2個傳感器都存在安裝誤差。因此抗高過載復(fù)合量程加速度計更適合現(xiàn)代發(fā)展的需求。

2 設(shè)計原理
不同量程的加速度計構(gòu)成的傳感器陣列，可在不同工作環(huán)境下滿足相應(yīng)測試和控制要求，并實現(xiàn)多參數(shù)測量和多功能控制。這里分析一種具有4個量程(10 g、100 g、500g、10000 g)的復(fù)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題，通過ANSYS仿真加速度計結(jié)構(gòu)參數(shù)，得到復(fù)合量程加速度計是梁寬分別為 80μm、100μm、190μm、500μm的雙端4梁結(jié)構(gòu)。復(fù)合量程加速度計陣列結(jié)構(gòu)如圖1所示。