微纳光栅MOEMS加速度计优化设计与测试 |
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引用本文: | 王策,张晓玉,金丽,解琨阳,贾鑫瑞,张鹏,李孟委.微纳光栅MOEMS加速度计优化设计与测试[J].微纳电子技术,2024(4):120-126. |
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作者姓名: | 王策 张晓玉 金丽 解琨阳 贾鑫瑞 张鹏 李孟委 |
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作者单位: | 1. 中北大学仪器与电子学院;2. 中北大学前沿交叉科学研究院;3. 中北大学创新与创业学院 |
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基金项目: | 国家自然科学基金(62005253); |
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摘 要: | 提出了一种基于微纳光栅泰伯效应的微光机电系统(MOEMS)加速度计,通过Comsol软件对加速度计结构和光栅结构参数进行优化,使其在20g量程范围内获得较大的结构灵敏度和衍射效应灵敏度,同时通过仿真分析了该结构的交叉轴串扰情况。由于受外界温度起伏影响,双层光栅结构间距受热膨胀系数的影响产生相对位移。为了减小由于温度起伏对光栅加速度计零偏的影响,采用温度闭环反馈控制技术将加速度计温度变化控制在±10 mK范围内。经实验测试,加速度计零偏稳定性达3.7μg,相较于无温控情况提升了近7倍。最终实现光栅MOEMS加速度计的灵敏度达5.23 V/g,线性相关系数为99.9%,分辨率达286.8μg。
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关 键 词: | 微光机电系统(MOEMS) 光栅加速度计 泰伯效应 温度闭环反馈控制 零偏稳定性 |
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