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mems电容式加速度计(详解篇)

作者:admin  更新时间:2018-04-24

  上一篇文章介绍了mems加速度计的发展和分类,这里就根据上篇的文章内容选其中一款类型(mems电容式加速度)计为大家介绍简述原理、技术现状、趋势、应用领域。加速度计是用来测量加速度度的一种仪器常用在:航天、惯性制导、航姿控制、飞行器、汽车、电梯等领域只要是运动的物体需要监控和测量都大多数是需要加速度计,所以加速度计的重要作用不可估量。

  因为一个国家的航天发展程度反映着该国的科技的整体水平,所以随着航天科技的飞速发展传感器的小型化、多功能、机动性、高性能的也随之提高,所以人们对传感器在航天领域的要求更为苛刻和重要例如航天惯性传感器在体积、重量、性能方面的要求很高。在这中情况下mems加速度计随之研发出来,因为小型化、高性能、高可靠性、准确性、稳定性被应用在航天、军事等重要领域。

mems电容式加速度计(详解篇)

  那么mems电容式加速度计的工作原理和特点都有哪些呢?

  mems电容式加速度计具有高精度、低温度敏感系数、低功耗、宽动态范围、微机械结构优等优点成为目前国内外研究的热点。因为有着很好的直流响应、较好的信噪比、负载阻抗高、受磁场干扰小、易自检、高灵敏度、低温漂等在低频响方面可以响应静态或者直流加速度,因为被广泛应用。其基工作原理就是将电容作为检测接口,来检测由于惯性力作用导致惯性质量块发生的微位移。质量块由弹性微梁支撑连接在基体上,检测电容的一个极板一般配置在运动的质量块上一个极板配置在固定的基体上,能够利用静电力实现反馈闭环控制,显著提高传感器的性能。​

  mems电容式加速度计的技术现状和未来发展趋势

  1、微结构的振动质量块比较小产生的输出信号较弱与机械噪声以及电噪声同数量级因此弱电量检测和噪声抑制是技术发展方向

  2、迟滞效应mems加速度计在冷启动后要经过数分钟的时间才会稳定这种启动漂移,其中混合了时漂和温漂

  3、一体化的结构多轴加速度计解决轴间的耦合是一个难题方向

  4、mems电容式加速度计的敏感和较脆弱性对抗冲击性也是难点之一

  以上这些部分mems加速度计的难点都是未来研发方向和解决目标。

  

  mems电容式加速度计在现实中哪些领域应用?

  航天领域:航天飞机、运载火箭、航天惯导、姿态控制、航空电子、平台稳定系统、GPS辅助系统、无人机导航系统、短程制导、机器人技术等。

  军工领域:武器发射系统、火控系统、坦克火控平台、无人机吊舱、云台等。

  勘探领域:LWD、MED、钻井导向、盾构机等。

  海基领域:寻北仪、声呐定位、ROV制导、船舶航海控制、单兵手持地图、载具定位等。