微惯性仪表 微机械加速度计2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

微惯性仪表 微机械加速度计PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

1概论1

1.1引言1

1.2　微机械加速度计的应用前景2

1.3　微机械加速度计的技术背景4

1.4 国内外微机械加速度计发展历史及研究现状7

2　微机械加速度计的类型21

2.1 表面加工梳齿式电容加速度计21

2.2　体硅加工梳齿式电容加速度计24

2.3　“跷跷板”摆式电容加速度计26

2.4　“三明治”摆式电容加速度计27

2.5 LIGA加工高精度电容加速度计28

2.6　隧道电流型加速度计29

2.7　压阻式微机械加速度计30

2.8　压电式微机械加速度计30

2.9　微型热对流加速度计31

2.10　微型双轴加速度计32

2.11 微型三轴加速度计32

2.12　振梁式微机械加速度计33

3　工作原理及数学模型37

3.1　加速度计工作原理37

3.2　加速度计的基本数学模型38

3.2.1 线加速度计的基本数学模型38

3.2.2　摆式加速度计的基本数学模型39

3.3　开环微机械加速度计的数学模型41

3.3.1　开环微机械加速度计的灵敏度41

3.3.2　静电力作用下开环微机械加速度计的刚度和阻尼比44

3.4　闭环微机械加速度计的数学模型47

4　电容式微机械加速度计结构53

4.1　“三明治”电容摆式微机械加速度计54

4.1.1 结构54

4.1.2　动态仿真58

4.1.3　结构计算73

4.2　“跷跷板”电容摆式微机械加速度计77

4.2.1 结构77

4.2.2　结构特性分析83

4.2.3　静电引力、支承梁弯曲及电容误差的关系84

4.2.4 阻尼分析88

4.2.5　仿真90

4.3　梳齿式电容微机械线加速度计94

4.3.1 梳齿式定齿均匀配置结构94

4.3.2 梳齿式定齿偏置结构95

5　微机械加速度计的结构加工工艺124

5.1　表面硅加工工艺124

5.2　体硅加工工艺126

5.2.1　体硅溶解薄片法128

5.2.2　干法刻蚀工艺142

5.2.3　静电键合156

5.3　LIGA加工工艺162

5.3.1 LIGA工艺原理162

5.3.2　LIGA工艺过程163

5.3.3　LIGA工艺使用的材料166

5.3.4 LIGA结构的特性166

5.3.5　准LIGA工艺167

5.4　封装技术167

6　电容式微机械加速度计电路169

6.1　前置放大电路169

6.1.1　环形二极管电路170

6.1.2　模拟开关电容检测电路171

6.1.3　双路调制型前置电路173

6.1.4　双载波低阻调制型前置电路174

6.1.5　单载波电容桥高阻调制型前置电路175

6.1.6　变压器电容桥自举前置放大器电路177

6.1.7　通用电容读取ASIC电路179

6.2　调理电路180

6.2.1　交流放大及滤波电路181

6.2.2　相敏解调器181

6.2.3　载波类型的选择188

6.3　反馈加力电路190

6.4　膜集成电路192

6.4.1 薄厚膜混合集成电路的寄生效应194

6.4.2　薄厚膜混合集成电路的热设计问题199

6.5　ASIC集成电路204

7　微机械加速度计的误差分析211

7.1　微机械加速度计噪声分析211

7.1.1　布朗噪声211

7.1.2　集成运算放大器的噪声213

7.1.3　减小系统噪声的措施218

7.2　温度误差220

7.3　交叉加速度误差224

7.4　微机械加速度计闭环系统误差分析225

8　微机械加速度计的主要性能指标测试方法227

8.1　重力场1g静态翻滚试验227

8.1.1　基本方法227

8.1.2　寻找加速度计的机械零位229

8.1.3　加速度计的1g静态翻滚试验231

8.1.4　稳定性、噪声、重复性试验233

8.1.5　数据处理方法238

8.1.6　动态翻滚试验244

8.1.7　阈值测试246

8.1.8　分辨率测试247

8.2　高g精密离心机试验250

8.3　温度性能试验255

8.4　振动冲击试验258

8.5 中间阶段试验261

8.5.1 表头验收试验261

8.5.2 电路验收试验261

8.5.3　电模拟试验265

9　微机械加速度计的应用及进一步研究动向267

9.1 微机械加速度计的应用267

9.1.1 惯性导航和制导267

9.1.2　惯性测量系统271

9.1.3　惯性稳定系统274

9.1.4　汽车安全装置276

9.1.5　探矿测震278

9.1.6　高速列车控制279

9.1.7　机器人状态控制279

9.1.9　过载限制280

9.1.8　测物体振动280

9.1.10　贵重物品防摔281

9.1.11 运动员辅助训练281

9.1.12　钻井控制281

9.1.13　建筑物测量281

9.1.14　波浪测量282

9.2　微机械加速度计的进一步研究动向282

9.2.1 高分辨率微机械加速度计282

9.2.2　多轴集成加速度计283

9.2.3　微结构设计技术284

9.2.4　数字化输出和具备通信能力的微弱信号集成电路286

9.2.5　微结构的加工工艺287

9.2.6　微机理研究289

9.2.7　可靠性研究294

9.2.8　微机械加速度计陀螺仪294

参考文献297