小型化高精度數字式微機械加速度計的設計與實現.pdf

1、近年來高精度電容式微機械加速度計成為微機械領域的研究熱點，成果也層出不窮。本論文旨在設計一款小型化高精度的數字式三軸加速度計，以滿足導航、航空航天等高端領域的應用需求。
　　 論文首先調研了電容式微機械加速度計的研究進展，介紹了電容式微機械加速度計的理論模型。然后對單路載波調制型電容檢測電路的噪聲、溫漂以及不對稱性進行了分析。分析結果表明，檢測電路的噪聲主要來源于電容電壓轉換電路，電路的不對稱性不會影響系統線性度，但是增加了額外

2、輸出偏置，并且當不對稱性較大時會影響輸出噪聲。
　　 論文還對敏感元件的非理想特性進行了分析，包括鋁電極間寄生電容對噪聲的惡化，非歐姆接觸對溫漂的惡化以及交叉耦合效應對加速度檢測和電容和檢測的影響。
　　 在此基礎上，設計了小型化高精度數字式三軸加速度計。分析了降低采樣率的影響；優(yōu)化了數字解調方法；對四種溫度補償電路進行了比較，并且設計了基于體電阻的溫度補償方案。對小型化加速度計的測試表明，整機功耗小于400mW，1.5