3D-MEMS加速度计性能试验研究
MEMS加速度计
MEMS加速度计MEMS（Micro-Electro-Mechanical Systems）加速度计是一种集成了微电子技术、微机械技术和传感器技术的微型加速度计。
MEMS加速度计以微机电系统技术为基础，利用微型机械结构和微电子技术制作而成的一种传感器。
其结构通常包括一个质量并且可以在三个不同方向上移动的臂梁，一些感应电极以及一个基座。
当加速度计受到外部加速度作用时，质量会受力发生偏移，从而导致感应电极的电荷和电场发生变化，通过测量这些变化，就可以得到外部加速度的信息。
MEMS加速度计主要有压电加速度计和电容加速度计两种类型。
压电加速度计是利用压电效应实现加速度测量的，当受到外部加速度作用时，压电材料产生电荷，从而产生电压输出。
电容加速度计是基于电容变化原理设计的，当加速度计产生加速度时，微机械结构中的电容会发生变化，通过测量电容变化就可以得到加速度的信息。
由于压电加速度计和电容加速度计都是微型化设计，制作工艺成熟，因此MEMS加速度计具有尺寸小、功耗低、成本低和可靠性高等特点。
MEMS加速度计广泛应用于许多领域，特别是在移动设备、汽车、航空航天、智能穿戴设备和工业自动化等领域。
在移动设备方面，MEMS加速度计可用于屏幕旋转、晃动控制和跌落检测等功能。
在汽车领域，MEMS加速度计能够实现碰撞检测、车身稳定控制和自动泊车等功能。
在航空航天领域，MEMS加速度计可用于姿态测量和导航系统。
在智能穿戴设备方面，MEMS加速度计可用于步数统计、睡眠监测和运动追踪等功能。
在工业自动化领域，MEMS加速度计可用于振动检测和故障诊断等应用。
然而，MEMS加速度计也存在一些问题。
首先，由于其微小尺寸，对温度、湿度和振动等环境因素的影响较大，可能会导致测量误差。
其次，MEMS加速度计的精度和分辨率相对较低，对微小加速度的测量不够敏感。
此外，MEMS加速度计的线性度和漂移等问题也需要进一步优化和改进。
综上所述，MEMS加速度计作为一种集成了微电子技术、微机械技术和传感器技术的微型加速度计，在各个领域有着重要的应用价值。
“三明治”MEMS加速度计的设计与分析
的谐振频率 、 抗冲击性、 线性度等因素人手进行仿 真分析与理论计算 ， 确定 了加速度计的结构参数
以及 体硅 工艺 流程 。
传感器 的特别突出的优点在于 ， 灵敏度及分辨率 可以做到很高 ， 可以测量极小 的加速度 和位移 Ｊ
电容式加速度传感器种类繁 多 ， 但原理基 本 相 同， 都是通过测量 电容 的变化来检测加速度信
号。电容式加速传感器有诸 多优点 ： 压阻式或 热
对流 式 容 易 因 外 界 温 度 变 化 而 产 生 零 位 漂 移 儿 引， 而电容式的电容值一般与电极材料无关 ， 因此可选择温度系数低 的材料 ； 加上本身发热极
景 。
极板 间距 与极 板 间的重 叠 面积来决定 。为 了减小
寄生 电容 的干扰 ， 并提高传感器 的灵敏度 ， 电容式 加速度传感器通常采用差分 电容结构 ， 即质量块 部分作为公共极板 ， 两个电容串联相接。 对于差分电容式加速度计 ， 较为成熟的结构
有“ 梳齿” 结构 的 电容 式 加速 度 计 【 和 “ Ｊ 三 明治 ” 结 构 的 电容 式加 速度 计 ， “ 梳齿” 型 结构 的 电容式 加 速度 计 ， 由 于难 以实 现较 大 的敏感质 量块 ， 且敏
２ ３ ３ ０ ４ ２ ）
（ 北方 通用 电子集 团有 限公 司微 电子 部 蚌 埠 摘 要
基 于体 硅微 机械 加 工技 术 ， 设计 分析 了一 种抗 冲 击“ 三 明治 ” 电容式 ＭＥ Ｍ Ｓ加 速 度计 。利
用敏 感质 量块 与 固定 电极构 成 电容 差分 结构 ， 在 有效提 高加 速度 计灵敏 度 的 同时 ， 减 小 了寄生 电容 的干 扰， 提 高 了加速 度计 的 测量精 度 ， 并 对 悬臂 梁的抗 冲 击性 能做 了仿 真分 析 ， 保证 了加 速度 计 工作 的可 靠 性 。经仿 真与理 论计 算 分析表 明 ， 该加 速 度计 在 Ｚ轴 向 的灵敏 度 为 ０ ． １ ２ ５ ｐ Ｆ ／ ｇ ， 谐振频率为 ４ ． ９ ｋ Ｈｚ ， 量
全差分三轴MEMS电容加速度计的设计
度 高、 工 艺简单等优 点 ． 在 电子 消 费领 域有很 好 的应 用前 景。
关 键词 ： 全 差分 测量 ： 三轴微 加速 度计 ： 加 速度耦 合影 响 中图分 类号 ： Ｔ Ｈ１ １ ３ ； Ｔ Ｈ１ ６ ２ ； Ｔ Ｎ ３ ８ ９ 文献标 识码 ： Ａ 文 章编 号 ： １ ０ ０ ２ — １ ８ ４ １ （ ２ ０ １ ７ ） ０ ３ — ０ ０ ２ ５ — ０ ５
ｒ ｅ ｆ ｅ ｒ ｒ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎａ ｌｙ ｓ ｅ ｓ，ｔ ｈｅ ｆ ａ ｃ ｔ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈｉ ｓ ａ ｃ ｃ ｅ ｌ ｅ ｒ ｏ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｈ ａ ｓ ａ ｄｖ ａ ｎｔ ａ ｇ ｅ ｓ ｏ ｆ ｓ ｉ ｍｐ ｌ ｅ ｃ ｏ ｎｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ，ｓ ｔ ｒ ｏ ｎ ｇ ｉ ｎｔ ｅ ｒ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ
ｌ ｆ ｕ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ ｂ ｅ ｔ ｗｅ ｅ ｎ ｔ ｈ ｒ ｅ ｅ ａ ｘ ｅ ｓ ｗ ｅ ｒ ｅ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ａ ｃ ｃ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｄ ｉ ｓ ｐ ｌ ａ ｃ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ｃ ａ ｕ ｓ ｅ ｄ ｂ ｙ ｏ ｕ ｔ ｓ ｉ ｄ ｅ ａ ｃ ｃ ｅ ｌ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｅ ｘ ｃ ｉ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ． Ｆ ｉ ｎ ａ ｌ ｌ ｙ ，
（ 北方 工业大学机械 与材料学 院 ， 北京 １ ０ ０ １ ４ ４ ）
摘要： 采 用刻蚀 氧化硅牺 牲 层 、 沉淀 多晶硅 、 再 次刻蚀 多晶硅 的 工 艺 ， 设 计 了基 于单 一敏 感质 量 块
的全 差分三 轴 电容 式加 速度 计 。根 据 外界加 速 度激励 对 器件 的不 同位 移作 用 ， 详 细 分析 了三轴 方 向上 加 速度 激励 的 交叉耦 合 影响 。 最后 结合仿 真 结果 得 出： 该 器件 具备 结 构 简单 紧凑 、 抗 干扰 能 力强 、 灵敏
MEMS压电式加速度计
MEMS压电式加速度计MEMS（Micro-Electro-Mechanical Systems）压电式加速度计是一种利用压电效应测量加速度的传感器。
它基于微纳技术制造而成，具有小型化、低功耗、高性能等优势，在汽车、航空航天、智能手机等领域广泛应用。
MEMS压电式加速度计的主要原理是利用压电材料的特性。
压电材料是一种在受到力或压力作用下会产生电荷的材料。
当压电材料受到加速度作用时，会产生应变，从而产生电荷。
通过测量这个电荷的大小，就可以确定加速度的大小。
MEMS压电式加速度计由压电传感器和信号处理电路组成。
压电传感器通常采用层状压电片结构，其中包含了压电材料和电极层。
当压电材料受到加速度作用时，会产生电荷，在电极间形成电压。
信号处理电路会将这个电压转换为数字信号，并进行处理和分析。
MEMS压电式加速度计具有以下优势。
首先，它是一种小型化的传感器，体积小、重量轻，可以方便地集成到其他设备中。
其次，它具有低功耗的特性，适合于电池供电的应用。
此外，它的响应速度快，可以检测频率较高的加速度变化。
最后，它的测量精度高，可以达到微米级的精度要求。
MEMS压电式加速度计在汽车行业中得到广泛应用。
例如，在车辆的安全系统中，可以通过加速度计来检测车辆的碰撞、翻滚等情况，从而触发安全气囊的打开。
此外，它还可以被用于车辆的悬挂系统、刹车系统等方面的控制和监测。
在航空航天领域，MEMS压电式加速度计可以用于火箭、导弹等飞行器的姿态控制和导航系统中。
通过测量加速度，可以确定飞行器的姿态和位置，从而实现精确的导航和控制。
在智能手机等消费类电子产品中，MEMS压电式加速度计可以用于屏幕旋转、手势识别等功能。
通过感知手机的倾斜、旋转等动作，可以实现屏幕的自动旋转、游戏的控制等功能。
总之，MEMS压电式加速度计是一种应用广泛的传感器，具有小型化、低功耗、高性能等优势。
它在汽车、航空航天、智能手机等领域发挥着重要的作用，为这些领域的发展和进步做出了贡献。
mems三轴加速度计原理
mems三轴加速度计原理MEMS三轴加速度计原理1. 什么是MEMS三轴加速度计？MEMS（Micro-Electro-Mechanical Systems）三轴加速度计是一种微型化的传感器设备，用于测量物体在三个方向上的加速度。
它的工作原理基于微机电系统技术，通过微型电子组件和微机械结构实现加速度的检测与测量。
该设备通常由微加速度感应器、信号处理电路和数据输出接口组成，能够广泛应用于移动设备、汽车安全系统、运动监测等领域。
2. MEMS三轴加速度计的工作原理微加速度感应器微加速度感应器是MEMS三轴加速度计的核心部件。
它通常由微结构和敏感电路组成。
微结构由多个微机械振动结构组成，其中包括微型质量块和弹簧。
当发生加速度时，微加速度感应器内的质量块会受到惯性力的作用而发生位移，从而引起弹簧的变形。
敏感电路敏感电路是用于检测和测量微加速度感应器产生的位移的电路部分。
它通常由压电传感器和信号放大器组成。
压电传感器可以将微加速度感应器的位移转化为电荷信号。
当微加速度感应器发生位移时，压电传感器产生电荷信号，这个信号会被传递到信号放大器。
信号放大器会放大压电传感器产生的微弱电荷信号，使之成为可以被读取和处理的电压信号。
3. MEMS三轴加速度计的工作过程MEMS三轴加速度计的工作过程可以分为三个阶段：感应阶段、转换阶段和读数阶段。
感应阶段在感应阶段，当加速度发生变化时，微加速度感应器内的质量块会受到惯性力作用而发生位移。
这个位移将被压电传感器转化为电荷信号。
转换阶段在转换阶段，压电传感器产生的电荷信号被信号放大器放大为可以进行读数和处理的电压信号。
信号放大器通常采用运算放大器等电路进行放大。
读数阶段在读数阶段，通过数据输出接口可以读取和处理由信号放大器产生的电压信号。
这些信号可以被转换成数字信号，从而得到物体在三个方向上的加速度数值。
MEMS三轴加速度计通过微机电系统技术，利用微加速度感应器和敏感电路实现对物体加速度的检测和测量。
电容式MEMS加速度计的设计与制备技术研究
电容式MEMS加速度计的设计与制备技术研究MEMS（Micro-Electro-Mechanical Systems）是微机电系统的英文缩写，是将微米尺度的机械系统集成到微电子芯片中的一种技术。
MEMS技术被广泛应用于各种领域，包括传感器、生物医学、微电子器件等。
其中，MEMS加速度计是一种常用的MEMS传感器，用于测量物体在三个不同轴向上的加速度，并且可以识别物体的轴向。
电容式MEMS加速度计是MEMS加速度计中一种常用的构型。
它采用了电容原理，通过测量微机械加速度感应器上电容的变化来检测加速度。
电容式MEMS加速度计的设计与制备技术是MEMS技术领域内的热门研究方向。
本文将从几个方面论述电容式MEMS加速度计的设计与制备技术研究进展。
一、基本原理电容原理是电容式MEMS加速度计工作的基本原理。
电容是指两个金属板之间的介质的电容量。
当这两个板移动时，电容量会发生变化。
电容式MEMS加速度计中将一个金属板固定在MEMS芯片上，另一个金属板通过弹簧与芯片相连。
当芯片受到加速度作用时，会使另一个金属板发生相对运动，从而导致电容量的变化。
二、主要结构电容式MEMS加速度计的主要结构包括加速度感应器、电荷放大器、微控制器等。
加速度感应器是电容式MEMS加速度计的核心，在其中电容变化进行检测。
一般情况下，电容式MEMS加速度计中还安装有环境和其他干扰的过滤器以保证测量的准确性。
通过对电容变化进行放大和处理，数据可以传输到微控制器中进行处理和分析。
三、制备材料电容式MEMS加速度计的制备材料主要包括金属材料、绝缘材料、机械支撑材料等。
电容式MEMS加速度计中金属材料一般采用铝、金、铜等。
这些材料的选择主要考虑其机械性能和电学性能。
对于绝缘材料的选择，一般会选择具有较好电介质性能的材料，如氧化硅、氮化硅等。
机械支撑材料则需要具有较好的强度和尺寸稳定性。
四、制备工艺电容式MEMS加速度计的制备工艺一般分为两个部分，即MEMS芯片制备和封装。
MEMS加速度计的原理和运用
MEMS加速度计的原理和运用MEMS加速度计（Micro-Electro-Mechanical Systems Accelerometer）是一种基于微机电系统技术的加速度传感器。
它可测量物体在三个坐标轴上的加速度，并广泛应用于许多领域，如智能手机、运动追踪、汽车安全系统等。
本文将详细介绍MEMS加速度计的原理和运用。
一、MEMS加速度计原理静态感应器通常由一个固定不动的基板、附着在基板上的引力传感器，以及一个用于测量引力传感器偏转的电容器或压阻器组成。
在无外力作用时，引力传感器受到引力的作用，不会发生偏转。
移动感应器通常由一个能够相对于基板移动的质量块和一个弹簧组成。
当物体在一些方向上加速时，质量块由于惯性而相对于基板发生位移，这一位移会引起弹簧产生恢复力。
通过测量恢复力的大小，可以确定加速度的大小。
MEMS加速度计一般采用压电效应或电容效应来实现测量。
在压电效应中，当质量块位移时，压电材料会产生电荷。
而在电容效应中，质量块的位移会改变电容器的电容值。
通过测量电荷或电容的改变，可以确定加速度的大小。
二、MEMS加速度计的运用1.智能手机和移动设备MEMS加速度计广泛应用于智能手机和移动设备中。
它可以检测手机的姿态、方向和动作。
例如，当手机倾斜时，加速度计可以检测到这一变化，并通过软件算法实现屏幕自动旋转功能。
此外，加速度计还用于运动游戏和步数计数等应用。
2.运动追踪3.汽车安全系统4.工业应用5.医疗设备6.飞行器和航天器总结：MEMS加速度计基于质量的惯性效应实现加速度测量，通常采用压电效应或电容效应来实现。
它在智能手机、运动追踪、汽车安全系统、工业应用、医疗设备和航天领域等方面都有广泛的应用。
随着技术的不断进步和成本的降低，MEMS加速度计的应用将更加普及和多样化。
mems三轴加速度计原理
MEMS三轴加速度计的原理MEMS三轴加速度计是一种基于微机电系统（Micro-Electro-Mechanical Systems，MEMS）技术的传感器，用于测量物体的加速度。
它由微机电系统芯片、控制电路和信号处理电路组成。
在本文中，将详细解释MEMS三轴加速度计的基本原理。
1. 什么是MEMS三轴加速度计？MEMS三轴加速度计是一种能够测量物体在三个方向上的加速度的传感器。
它通常由微机电系统芯片制成，具有微小、低功耗和高精度等特点。
MEMS三轴加速度计广泛应用于移动设备、汽车、导航系统等领域。
2. MEMS三轴加速度计的工作原理MEMS三轴加速度计的工作原理基于微机电系统技术和质量平衡原理。
它通过测量微机电系统芯片中的质量变化来确定物体的加速度。
具体来说，MEMS三轴加速度计通常由两个主要部分组成：感应质量和压电传感器。
2.1 感应质量感应质量是MEMS三轴加速度计的核心部件，它通常由微机电系统芯片中的微小质量块组成。
感应质量可以在多个方向上自由移动，并且具有一定的弹性。
2.2 压电传感器压电传感器是MEMS三轴加速度计中的另一个重要组成部分。
它通常由压电材料制成，如压电陶瓷。
压电材料具有特殊的电学性质，当施加压力或力量时，会产生电荷。
2.3 基本原理MEMS三轴加速度计的基本原理是利用感应质量和压电传感器之间的相互作用来测量加速度。
当物体受到加速度时，感应质量会受到惯性力的作用而移动。
感应质量的移动会导致压电传感器受到压力或力的作用，进而产生电荷。
这个电荷的大小与感应质量的移动距离和加速度大小成正比。
压电传感器将产生的电荷转化为电压信号，并通过控制电路和信号处理电路进行放大和处理。
最终，我们可以通过测量电压信号来确定物体在三个方向上的加速度。
3. MEMS三轴加速度计的工作模式MEMS三轴加速度计通常有两种工作模式：静态模式和动态模式。
3.1 静态模式在静态模式下，MEMS三轴加速度计测量的是物体所受到的重力加速度。
mems加速度计原理
mems加速度计原理
MEMS加速度计是一种利用微电子机械系统技术制造的加速
度传感器。
它采用微小的质量偏转来测量物体的加速度。
MEMS加速度计的原理基于牛顿第二定律，即力等于质量乘
以加速度。
它包括一个微小的质量块，在加速度作用下会偏转。
具体原理如下：
1. 弹性梁原理：MEMS加速度计的核心部件是微小的弹簧梁
结构。
当加速度作用于传感器时，其内部的弹簧梁会受到力的作用而发生形变。
通过测量形变量的变化，可以计算出加速度大小。
2. 微机电系统技术：MEMS加速度计通过微电子加工工艺制
造出微小的机械结构，这些结构可以识别并测量加速度。
常见的结构包括悬臂梁、微型质量块等。
当加速度发生改变时，这些微小结构会产生微小位移，通过测量位移的变化，可以得到加速度的值。
3. 电容变化原理：MEMS加速度计中的微小结构内部设置了
电容，当加速度发生变化时，结构的位移会导致电容发生改变。
通过测量电容的变化，可以得到加速度的值。
总之，MEMS加速度计利用微小结构的位移或形变来测量加
速度，具有体积小、功耗低和响应速度快等优势，广泛应用于移动设备、汽车电子系统和航空航天等领域。
mems三轴加速度计注意事项
mems三轴加速度计注意事项使用MEMS（Micro-Electro-Mechanical Systems）三轴加速度计时，有一些注意事项需要考虑。
以下是一些重要的方面：1. 安装方向，MEMS三轴加速度计具有三个轴，通常标记为X、Y和Z。
在安装时，确保正确地确定每个轴的方向，并将其与所测量的物理量相对应。
这样可以确保获得准确的测量结果。
2. 校准，在使用之前，对MEMS三轴加速度计进行校准是非常重要的。
校准可以消除传感器本身的误差，并提高测量的准确性。
校准过程通常包括检查和调整零偏、灵敏度和非线性等参数。
3. 防震措施，MEMS三轴加速度计对振动和冲击非常敏感。
在安装时，应尽量避免将其暴露在高频或大幅度的振动环境中。
可以采取一些防护措施，如使用减震材料或安装在稳定的结构上，以减少外界干扰。
4. 温度影响，温度变化可能会影响MEMS三轴加速度计的性能。
在实际应用中，尽量控制环境温度的稳定性，或者在测量结果中进行温度补偿，以消除温度对测量的影响。
5. 电源和信号干扰，电源噪声和信号干扰可能会影响MEMS三轴加速度计的测量结果。
为了减少这些干扰，可以使用滤波器、屏蔽和隔离等技术来提高系统的抗干扰能力。
6. 采样率和带宽，选择适当的采样率和带宽是确保测量准确性的关键。
采样率应足够高，以捕捉到所需的动态范围和频率内容。
带宽应根据应用需求进行选择，以避免不必要的噪声和干扰。
7. 数据处理和解析，MEMS三轴加速度计的输出通常是原始加速度信号。
为了得到有用的信息，需要对原始数据进行处理和解析。
这可能涉及到滤波、积分、坐标转换等算法和技术。
总之，使用MEMS三轴加速度计时，需要注意安装方向、进行校准、防震措施、温度影响、电源和信号干扰、采样率和带宽的选择，以及数据处理和解析等方面。
这些注意事项将有助于确保获得准确可靠的加速度测量结果。
MEMS加速度计分析课件
导航
集成的全球定位系统（GPS）或基站的三角网能用来确定移 动电话的位置。但是利用现有的这种小显示屏。对于用来 完整显示用户前面的环境是非常有利的。正常情况下采用 电子式指南针确定机首方位，但是指南针必须与地球表面 保持平行以便使机首方位误差小。这种误差依赖于到地球 的地磁赤道的距离变化。例如在北京，指南针与地球表面 平行方向每偏离1度，会导致3度的机首方位误差。当用户 使用移动电话时，指南针可能倾斜于水平面方向成45度， 从而会产生很大的机首方位误差。可使用加速度计能用来 确定手机（和指南针）相对地球表面的实际方位以补偿这 种误差。
MEMS 运动传感器在移动电话中的应用
1、光标或游戏机控制 2、动态显示配置 3、导航 4、计步器 5、磁盘驱动器保护
光标或游戏机控制
加速度计可作为控制系统光标的输入或者游戏机的输入。 左右倾斜或前后翻倒移动电话可左右或上下移动屏幕上的 光标。这种功能是大家熟知的并且已被集成到几个独立的 游戏机（例如任天堂公司的滚滚卡比游戏）和游戏控制器 （例如微软公司的Freestyle Pro控制器）中。跳跃动作还 引入了第三个轴（Z轴）。与大多数移动电话中采用的标准 8位置控制不同，加速度计能提供可变的（模拟）控制。用 户手机倾斜的越大，光标移动速度越快。由于采用倾斜作 为一种模拟信号输入并且与电话键盘输入方式相结合，所 以可用一只手完成复杂的输入组合。
(2) 温漂小、迟滞效应小成为新的性能目标，选择合适的材料，采 用合理的结构，以及应用新的低成本温度补偿环节，能够大幅度提 高微加速度计的精度。
(3) 多轴加速度计的开发成为新的方向。已经有文献报道开发出三 轴微硅加速度计，但是其性能离实用还有一段距离，多轴加速度计 的解耦是结构设计中的难点。
五、MEMS加速度计的发展趋势
高精度光学mems加速度计研究现状及发展
高精度光学mems加速度计研究现状及发
展
MEMS加速度计的精度至关重要，目前，研究人员正在
努力实现更高精度的MEMS加速度计。
近年来，研究者对光
学MEMS加速度计的研究取得了重大进展。
例如，研究人员
发展了一种新型的双腔微腔气体梯度MEMS加速度计，提高
了其精度。
研究人员还发展出一种新型的类声学MEMS加速
度计，基于激励电容技术，提高了其精度。
此外，研究人员还发展了基于微机电系统（MEMS）技术的新型加速度计，其中包括基于激光和磁学技术的MEMS加速度计，以及基于激光
腔微腔技术的MEMS加速度计。
在未来，研究人员将继续努力开发更高精度的MEMS加
速度计，以满足各种领域的应用需求。
例如，研究人员将探索新的结构，以提高MEMS加速度计的精度。
此外，研究人员
将继续开发新的材料，以改善MEMS加速度计的精度。
此外，研究人员将探索新的传感原理，以改善MEMS加速度计的精度。
MEMS及微机械加速度计可靠性研究
MEMS 及微机械加速度计可靠性研究★许建军１，２，孔学东２，李斌１，师谦２（１．华南理工大学物理科学与技术学院微电子研究所，广东广州５１０６４０；２．信息产业部电子第五研究所，广东广州５１０６１０）摘要：由于ＭＥＭＳ器件的应用日益频繁，其可靠性研究就显得十分重要。
介绍了引起可靠性问题的原因。
以微机械加速度计为例，指出了该加速度计的可靠性问题，以及对其可靠性测试研究的内容。
关键词：微电子机械系统；可靠性；微机械加速度计中图分类号：ＴＮ３８９；ＴＰ２７１＋．２文献标识码：Ａ文章编号：１６７２－５４６８（２００６）０５－００６４－０４ＲｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｏｆＭＥＭＳａｎｄＭｉｃｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌＡｃｃｅｌｅｒｏｍｅｔｅｒＸＵＪｉａｎ－ｊｕｎ１，２，ＫＯＮＧＸｕｅ－ｄｏｎｇ２，ＬＩＢｉｎ１，ＳＨＩＱｉａｎ２（１．ＭｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０６４０，Ｃｈｉｎａ；２．ＣＥＰＲＥＩ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０６１０，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＩｔｉｓｉｍｐｏｒｔａｎｔｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｏｆＭＥＭＳｆｏｒｉｔｓｆｒｅｑｕｅｎｔｌｙａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｉｓｓｕｅｓｃａｕｓｉｎｇｔｈｅｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｐｒｏｂｌｅｍａｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｉｎｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅ．Ａｔｌａｓｔ，ＭＥＭＳａｃｃｅｌｅｒｏｍｅｔｅｒｉｓｔａｋｅｎａｓａｎｅｘａｍｐｌｅ．ＴｈｅｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｉｓｓｕｅｓｏｆＭＥＭＳａｃｃｅｌｅｒｏｍｅｔｅｒａｒｅｐｒｅｓｅｎｔｅｄａｎｄｔｈｅｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｔｅｓｔａｓｐｅｃｔｓａｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＭＥＭＳ；ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ；ｍｉｃｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌａｃｃｅｌｅｒｏｍｅｔｅｒ★基金项目：重点基金项目（６１４０４３７）收稿日期：２００６－０１－０４作者简介：许建军（１９８１－），男，四川成都人，华南理工大学微电子研究所在读硕士研究生，研究方向为ＭＥＭＳ的可靠性研究和设计。
用于三轴MEMS加速度计的集成数字调理电路
用于三轴MEMS加速度计的集成数字调理电路
王晓;任臣;杨拥军
【期刊名称】《微纳电子技术》
【年(卷),期】2024(61)6
【摘要】基于0.18μm互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺,设计了一种用于三轴微电子机械系统(MEMS)加速度计的集成数字调理电路,实现了三轴加速度信号的数字后处理。
该数字调理电路采用级联积分梳状(CIC)与有限冲击响应(FIR)相结合的滤波器形式,有效滤除了带外的量化噪声,提高了输出信号的信噪比;零位采用四阶多项式拟合温补算法,标度因数采用二阶多项式拟合温补算法,有效降低了加速度输出随温度的漂移,提升了加速度计的测量精度。
此外,FIR滤波器采用时分复用的实现形式,温补模块采用串行实现形式,有效减小了芯片面积,最终芯片面积为1.5
mm^(2)。
测试结果表明,滤波器符合设计值,三轴MEMS加速度计的零偏不稳定性为15μg,速率随机游走为0.035 m/s/√h,温补后零偏全温区变化量为3.55mg,提升了5.4倍;温补后标度因数全温区变化量为0.0026,提升了4.1倍,电路性能良好。
【总页数】10页(P138-147)
【作者】王晓;任臣;杨拥军
【作者单位】中国电子科技集团公司第十三研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TN432;TH824.4;TH703
【相关文献】
1.三轴数字MEMS加速度计现场标定方法
2.低噪声电容式MEMS加速度计接口专用集成电路设计(英文)
3.用于高冲击检测硅基三轴集成压阻式MEMS加速度芯片的建模与仿真
4.基于MEMS三轴加速度计的跌倒检测电路的设计
5.单层防堵塞隔仓篦板在水泥磨中的应用
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
MEMS加速度计分析
MEMS加速度计分析MEMS加速度计是一种常见的微电子机械系统（MEMS）的类型，它能够测量物体的加速度。
由于其小尺寸、重量轻、功耗低等特点，MEMS加速度计已广泛应用于各种领域，如移动设备、汽车、工业控制等。
本文将对MEMS加速度计进行深入分析，包括其原理、结构、工作模式以及应用等方面。
一、MEMS加速度计的原理二、MEMS加速度计的结构MEMS加速度计的结构基本上由四个部分组成：质量块、弹簧、感应电路和封装。
其中，质量块是用来感应加速度的核心部件，弹簧用于支撑和约束质量块的运动，感应电路用于将机械位移转化为电信号，封装则用于保护MEMS加速度计的结构和电子器件。
三、MEMS加速度计的工作模式四、MEMS加速度计的应用MEMS加速度计在各个领域都有广泛的应用。
在移动设备领域，MEMS 加速度计被用于导航、姿态检测、图像稳定等方面。
在汽车领域，MEMS 加速度计可以用于车辆稳定性控制、碰撞检测等。
在工业控制领域，MEMS 加速度计可以应用于振动监测、机器人导航等。
五、MEMS加速度计的优缺点MEMS加速度计有许多优点，如小尺寸、重量轻、功耗低、价格低廉等。
此外，MEMS加速度计还具有高灵敏度、较大的测量范围以及良好的线性度。
然而，MEMS加速度计也存在一些缺点，例如温度漂移大、噪声较大、灵敏度不稳定等。
六、MEMS加速度计的发展趋势随着技术的不断进步，MEMS加速度计在性能和应用方面还有很大的发展空间。
目前，研究者们正在努力解决MEMS加速度计的噪声、温度漂移等问题，并且不断提高其灵敏度和稳定性。
总结：MEMS加速度计是一种应用广泛的传感器，其基本原理是利用微机电系统技术测量被测物体的加速度。
它的结构简单，可以通过单轴、双轴和三轴等不同模式来测量加速度，具有很多优点，但也存在一些缺点。
随着技术的不断进步，MEMS加速度计的性能和应用还将不断发展。
MEMS加速度计的原理及运用
MEMS加速度计的原理及运用MEMS加速度计（Micro-electromechanical Systems accelerometer）是一种使用微型机电系统技术制造的加速度计。
它利用微型机电系统的微小尺寸和集成度高的特点，能够在小尺寸装置中提供高精度的加速度测量。
本文将介绍MEMS加速度计的原理及其在各个领域中的运用。
首先，要了解MEMS加速度计的原理，需要了解几个基本概念。
加速度是物体在单位时间内速度的改变量。
MEMS加速度计利用了惯性原理来测量加速度。
惯性原理指的是物体具有一种固有的抵抗力，使得它们很难改变其状态的性质。
根据牛顿第一定律，当一个物体保持静止或匀速直线运动时，它的加速度为零。
而当一个物体的速度或方向发生变化时，它将经历一个加速度。
MEMS加速度计利用质量的惯性来测量物体的加速度。
它通常由质量块、弹簧和电容器组成。
当一个物体加速时，质量块会受到惯性力的作用，从而相对于基准点发生位移。
这个位移会导致弹簧发生伸缩，并改变电容器之间的距离。
通过测量这个电容器之间的距离的变化，就可以推断出加速度的大小。
MEMS加速度计的一个重要特点是它的微小尺寸和高集成度。
由于其微型机电系统的制造工艺，MEMS加速度计可以大量集成在一个小芯片上，使其适用于移动设备、汽车、航空航天等领域。
此外，MEMS加速度计具有高精度、低功耗和低成本的优势，因此它被广泛应用于智能手机、平板电脑、游戏控制器等消费电子产品中。
下面我们将介绍MEMS加速度计在几个重要领域的运用。
1.物体运动监测：MEMS加速度计可以测量物体的加速度和姿态，用于监测和分析物体的运动状态。
在运动追踪、姿势检测、运动游戏等领域有广泛应用。
2.防抖动技术：在消费电子产品中，MEMS加速度计常用于防抖动技术。
通过对设备的加速度和方向进行实时监测和调整，可以消除震动对图像和视频的干扰，提供稳定和清晰的图像质量。
3.汽车安全系统：MEMS加速度计常用于汽车安全系统中，用于检测车辆的碰撞和突然变速。
从三大应用角度深度剖析MEMS加速度计的关键指标
从三大应用角度深度剖析MEMS加速度计的关键指标MEMS加速度计是一种微电子机械系统（Micro-Electro-Mechanical Systems，MEMS）器件，用于测量物体的加速度。
它在很多应用领域都起到了至关重要的作用，如汽车安全系统、运动追踪、无人机导航等。
本文将从三大应用角度深度剖析MEMS加速度计的关键指标。
1.基本参数指标：MEMS加速度计的一些基本参数指标对于性能评估和应用选择非常重要。
其中，灵敏度是指在单位加速度载荷下输出电压的变化量，一般以mV/g（千分之一g）为单位，是衡量加速度计灵敏程度的重要指标。
在实际应用中，灵敏度越高，检测到的加速度信号的分辨率就越高。
另外，线性度也是一个重要参数，它是指在整个测量范围内，输出信号与物体加速度之间的线性关系程度。
线性度越高，加速度计的测量准确性就越好。
2.动态性能指标：MEMS加速度计需要能够准确快速地测量和响应物体的加速度变化，因此动态性能指标对于衡量其性能至关重要。
其中，带宽是指加速度计能够测量到的最高频率，一般以Hz为单位。
带宽越高，加速度计的测量能力越强，适用于更广泛的应用场景。
此外，响应时间也是一个重要指标，它衡量了加速度计从接收到加速度变化信号到产生输出响应的时间。
响应时间越短，加速度计的实时性和响应能力越强。
3.稳定性和可靠性指标：MEMS加速度计的稳定性和可靠性是其在长期应用中能否保持准确测量的关键。
温度系数是一个重要指标，它衡量了加速度计输出的灵敏度随温度变化的程度。
温度系数越低，加速度计在不同温度环境下的稳定性就越好。
此外，零漂和零点稳定度也是稳定性的关键指标，零漂是指在无加速度作用下，输出信号的偏移量；零点稳定度是指加速度计长期测量中零漂的变化程度。
零漂越小，加速度计的准确度和稳定性越好。
除了以上三大应用角度的关键指标，MEMS加速度计的其他重要指标还包括功耗、尺寸、重量、成本等。
功耗是指加速度计工作时所消耗的电能，尤其在电池供电的场景下，需要尽量降低功耗以延长电池寿命。
一种MEMS硅微三维加速度计设计
双Ｔ 型检测单元用于检测垂直加速度值 ； 微型柱 体与 四梁检 测
单元用于检测水平 面 内两 个正交 方 向的加速 度值 。微 结构 采
基金项目： 国家 ８ ６ ３ 计 划（ ２ ０ １ １ Ａ Ａ ０ ４ ４０ ０ ４ ）
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ２— ０ ４—１ ０ 收 修 改 稿 日期 ： ２ ０ １ ２—１ ２—１ ６
根据刚度系数理论推导依 据¨ ， 给定作 用力 ， 计 算挠度 的 大小 即可获得该位置 的弹性刚度系数 ， 双 Ｔ型悬臂梁末端 的等
效 弹性 刚度系数为 ：
Ｆ
＝
有沿 ｚ方 向的振 动信 号作用 于 形体 时 ， 形体 会产 生应 力 、 应变变化 ， 从而导致其根部的应变压敏电阻 Ｒ 。 、 Ｒ ： 阻值 发生 相
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ａ ＭＥ ＭＳ ｔ ｈ ｒ ｅ ｅ － － ｄ ｉ ｍｅ ｎ ｓ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ？ａ ｃ ｃ ｅ ｌ ｅ ｒ ｏ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｗ ａ ｓ ｐ ｒ ｏ ｐ ｏ ｓ ｅ ｄ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｌ ｉ ｃ ｏ ｎ ・ － ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｐ ｌ ｅ ｚ ｏ ｒ ｅ ｓ ｉ ｓ ｔ ｉ ｖ ｅ ｔ ｗ ｏ — － ｄ ｉ ｍｅ ｎ ｓ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ａ ｃ ｅ ｅ ｌ ｅ ｒ ｏ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ． Ｔ ｈ ｅ ｓ ｅ ｎ ｓ ｏ ｒ ｃ ｏ ｎ ｓ ｉ ｓ ｔ ｓ ｏ ｆ ｆ ｏ ｕ ｒ ｂ ｅ ａ ｍｓ — ｃ ｏ ｌ ｕ ｍｎ ｌ ｅ ｖ ｅ ｌ ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｕ ｎ ｉ ｔ ｓ ａ ｎ ｄ ｄ ｏ ｕ ｂ ｌ ｅ Ｔ— ｓ ｈ ａ ｐ ｅ ｄ ｖ ｅ ｒ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｕ ｎ ｉ ｔ ． Ｂ ｙ ｔ ｈ ｅ ｔ ｗ ｏ ｐ ａ ｒ ｔ ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ。 ｔ ｈ ｉ ｓ ｓ ｅ ｎ ｓ ｏ ｒ Ｃ ａ ｌ ｌ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｔ ｈ ｅ ａ ｃ ｃ ｅ ｌ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｔ ｈ ｒ ｅ ｅ — ｄ ｉ ｒ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ． Ｔ ｈ ｅ ｃ ｌｉ ａ ｂ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ａ ｎ ｄ ｉ ｆ ｎ ｉ ｔ ｅ ｅ ｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｆ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ａ ｅ ｅ ｅ ｌ ｅ ｒ ｏ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｗ ａ ｓ ｐ ｒ ｏ ｐ ｏ ｓ ｅ ｄ ． Ｆ ｉ ｎ ｌｌ ａ ｙ， ｔ ｈ ｅ ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ｌ ａ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｗ ｅ ｒ ｅ ｐ ｒ ｅ ｓ ｅ ｎ ｔ ｅ ｄ ． Ｔ ｈ ｅ ｅ ｘ ｐ ｅ ｉ ｒ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｌ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｔ ｈ ａ ｔ ｒｅ ｆ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｙ ｒ ｅ —
MEMS加速度计的关键技术指标和特性
MEMS加速度计的关键技术指标和特性为应用选择最合适的加速度计可能并不容易，因为来自不同制造商的数据手册可能大相径庭，让人难以确定最为重要的技术指标是什么。
本系列的第一部分三大维度+关键指标，选出最适合你的MEMS加速度计，我们讨论了加速度计的关键参数和特性，以及它们与倾斜和稳定应用的关系。
今天分享的是本系列的第二部分，我们将从可穿戴设备、状态监控和物联网应用的角度重点讨论各项关键技术指标和特性。
关键指标：低功耗、小尺寸、旨在增强节能性能的集成特性以及可用性。
用于电池供电型可穿戴应用的加速度计的关键指标是超低功耗（通常为μA 级），以确保尽量延长电池寿命。
其他关键指标是尺寸和集成的特性，比如备用ADC通道和深度FIFO，其作用是增进终端应用的电源管理和功能性。
由于这些原因，可穿戴应用中通常采用MEMS加速度计。
表1所示为部分生命体征监测(VSM)应用及其在具体应用中的对应设置。
用于可穿戴应用的加速度计通常可以对运动分类；检测自由落体；测量运动是否存在以确定是使系统上电、关断还是休眠；辅助实现数据融合，供ECG和其他VSM 测量使用。
同样的加速度计也用在无线传感器网络和物联网应用中，因为它们具有超低功耗的特性。
在为超低功耗应用选择加速度计时，必须在数据手册中标称的功耗水平下观察传感器的功能。
要观察的一项关键指标是带宽和采样速率是否会降至无法测量可用加速度数据的水平。
有些竞争产品通过每秒关断并唤醒的方式达到维持低功耗的目的，但这样做会错过关键的加速度数据，因为有效采样速率下降了。
为了测量实时人体运动的范围，需要大幅提高功耗。
ADXL362和ADXL363不会通过欠采样混叠输入信号；它们采用全数据速率对传感器的整个带宽进行采样。
功耗随采样速率动态变化，如图1所示。
需要注意的是，这些器件可在功耗仅为3 μA的状态下，以最高400 Hz的速率进行采样。
在可穿戴设备中，这些较高的数据速率可实现额外的功能，如单击/双击检测。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Ａｂｓｒ ｔ： ｎ ｖ ｌｔｒ ｅ ｄ ｍｅ ｓｏ ａ ＥＭ Ｓ ａ ｃ ｌｒ ｍ ｅｅ ｅ ｆｒ ｔａｃ Ａ ｏ ｅ ｈ ｅ — ｉ ｎ ｉｎ ｌＭ ｃ ｅｅ ｏ ｔｒ ｐ ｒｏｍａｎ ｅ ｃ ａ ａ ｔｒｓｉｓ ａ ｗｏ ｋｎｇ ｐｒｎ ｉ ｌｓ ｗｅｅ ｓｕ ｉｄ． ｃ ｈ ｒ ｃｅ ｉｔｃ ｎｄ ｒ ｉ ｉ ｃ ｐｅ ｒ ｔ ｄ ｅ Ｆｏ ｈｅ ｆａｕ ｅ ｆｔ ａ ｃ ｌｒ ｍｅｅ ｕ ｐ ｔ ｎ ｅ ａ ｅ， ｔ ｃ ｉｉｉｎ ｓ ｓｅ ｗａ ｄ ｓｇ ｄ ａ ｅ ｎ ｄｉｉａ ｉ ｎ ｌｐ ｏ ｅ ｓｎｇ ｒｔ ｅ ｔｒ ｓ ｏ ｈｅ ｃ ｅｅ ｏ ｔｒ ｏ ｔ ｕ ｉｔｒ ｃ ａ ｄａａ ａ ｑｕｓｔｏ ｙ ｔｍ ｓ ｅ ｉｎｅ ｂ ｓ ｄ ｏ ｇ ｔｌｓｇ ａ ｒ ｃ ｓ ｉ ｆ
２ ０１１钲
仪
表 技 术 与 传 感 器
２ ０ｌ１
Ｎｏ ．１
第 １ 期
Ｉ ｓｒ ｍｅ ｔ Ｔ ｃ ｎ ｑ ｅ ａ ｄ Ｓ ｎ ｏ ｎｔ ｕ ｎ ｅ ｈ ｉ ｕ ｎ ｅ ｓ ｒ
３ —ＭＥ Ｄ ＭＳ加 速 度 计 性 能 试 验 研 究
邢 丽 ， 李荣冰 ， 刘建 业 ， 义军 杭
关键 词 ： Ｍｓ 速 度 计 ； 据 采 集 ； Ｂ Ｐ； ＭＡ ＭＥ 加 数 ＭＣ Ｓ Ｄ
中 图分 类 号 ： ２ ９ ３ Ｖ ４ ．２
文献 标 识 码 ： Ａ
文 章编 号 ：０ ２—１４ （０ １ ０ — ０ ８ ３ １０ ８ １ ２ １ ） １ ０ １ —０
Байду номын сангаас
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ Ｄ —Ｍ ＥＭ Ｓ Ａｃ ｅｅ ｏ ｅ ｅ ｒ ｏ ｍ ａ ｃ ｓ ｓａ ｃ ｎ ３ ｃ ｌｒ ｍ ｔ ｒ Ｐｅ ｆ ｒ ｎ ｅ Ｔｅ ｔ
０
引言
ＭＥ 加 速 度 计 内部 主要 由 敏 感 元 件 、 换 电路 和 信 号 处 ＭＳ 转
ＭＥ ＭＳ惯性 器件 主要包 括 Ｍ Ｍ Ｅ Ｓ陀螺 仪和 ＭＥ ＭＳ加 速度
理电路这 ３部分构成 … ， 其结 构框 图如 图 １ ａ 所示 。敏感元 （） 件主要是基于 ３ Ｄ—ＭＥ ＭＳ技术制造的 ， 此技术可 以使加速度计 输出稳定且能降低 功耗。敏感元件 包含 ３个加 速度敏感 块 ， 分 别测量 ３个轴 （ 轴 、 ｙ轴和 ｚ轴 ） 的加速 度值 。每个敏 感块都
Ｘ Ｎ ｉ Ｌ ｏ ｇｂｎ ， Ｉ ｉｎｙ ，Ｈ Ｎ ｉｕ Ｉ Ｇ Ｌ ， Ｉ ｎ—ｉｇ ＬＵ Ｊ —ｅ Ａ Ｇ Ｙ － ｎ Ｒ ａ ｊ （ ａ ｉａｉｎＲ ｓａｃ ｅ ｔｒｏ ａ ｊ ｇＵ ｉｏｓ ｙｏ ｅｏ ａ ｔ ｓ＆ Ａ ｔｏ ａ ｔ ， ａ ｊ ｇ２０ １ Ｃ ｉａ Ｎ ｖｇｔ ｅｅ ｒｈＣ ｎｅ ｆ ｎｉ ｎｖｒｉ ｆ ｒｎ ｕｉ ｏ Ｎ ｎ ｔ Ａ ｃ ｓｒｎ ｕ ｃ Ｎ ｎｉ １０６， ｈｎ ） ｉ ｓ ｎ
ｔ ｎｄ ｏ ｔ ｔｒ ｐ ａａ ｌｔ ｆｔ ｃ ｅｅ ｏ ｔｒａ ｅ ｔｉ ｅ ｅ ａｕｒ ｒ ｎ ｌ ｅ ｙａ ｕｐｕ ｅ ｅ ｔｂｉ ｙ ｏ ｈｅａ ｃ ｌｒ ｍｅｅ ｔａｃ ｒａ ｎ ｔｍｐ ｒ ｔ ｅｗｅ ｅａ ａｙｚ ｄ，ａ ｄ ｔｅ ｐ ｒｏ ｍ ａ ｃ ｆａ ｅ ｌｒ ｍｅｅ ｓｗｅｅ ｉ ｎ ｈ ｅ ｒ ｎ ｅｏ ｅ ｅｅ ｏ ｔｒ ｒ ｆ ａ ｓ ｓｅ ｓ ｅ ｓ ｄ． Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｓ： ＥＭＳ ａ ｃ ｌ ｒｍｅ ｅ ； ｔ ｃ ｉｉｉｎ； ＣＢＳＰ； ｄ Ｍ ｃ ｅ ｅｏ ｔ ｒ ｄａａ ａ ｑｕ ｓｔｏ Ｍ ＤＭ Ａ
（ Ｓ ）ｃｉ，ｏｒａｚ ｅａｃｌ ｏ ｅｅ ｓ ｎｌ ｉｈｓｅｄｒ ｌｉ ｃｕｓｉ ． ｓｄｍ ｌ—ｈｎ ｅ ｂｆ ｒｄｓｒ ｌ ｏｔ Ｂ Ｐｔ Ｄ Ｐ ｈ ｔ ｅｌｅ ｈ ｃｅｅ ｍ ｔ ｉ ａ ｈｇ— ｅ ａ—ｍｅ ｑ ｉｔｎ ｕｅ ｕｔｃａ ｎｌ ｕｆ ｅ ｉ ｒＭＣ Ｓ ｐ ｉ ｔ ｒ ｒ ｇ ｐ ｅ ｔ ａ ｉｏ ｉ ｅ ｅ ａｐ Ｏ ａｈｅｅＳ Ｉ ｕ ｍ ｄ ｆ ａａｃｌｃ ｏ ． ｎ ｅｒａ ｔ ｅｄｔ ａｓ ｉ ｉｎａｄｓ ｒｇ ａ ｃｉ ｅ ｙｔｅｕｅｏ ｏＤ Ａ ｃｉｖ Ｐ ｓ（ ｏ ｅｏ）ｄｔ ｏｅｔ ｎ Ａ ｄｔ ｅｌｉ ａａｔ ｎｍｓ ｏ ｎ ｔ ａｅｗ ｓａｈ ｖｄｂ ｓ ｆｗ Ｍ ｂ ｌ ｉ ｈ —ｍ ｒ ｓ ｏ ｅ ｈ ｔ
（ 京 航 空 航 天 大 学 自动 化 学 院导 航 研 究 中心 ， 苏 南 京 南 江 ２０ １ ） １０ ６
摘 要 ： 究 了一种 新 型 三 维 ＭＥ 研 ＭＳ加 速 度 计 的 性 能特 点 和 工作 原 理 。针 对加 速 度 计 的 输 出接 口特 点 ， 计 了基 于数 设 字 信 号 处理 （ Ｓ ） 片的 数 据 采 集 系统 ， ＤＰ芯 实现 对 加 速 度 计 信 号 的 高 速 实 时采 集 。利 用 多通 道 缓 存 串行 口 ＭＣ Ｓ Ｂ Ｐ实现 Ｓ Ｉ Ｐ 总 线 方 式 的数 据 采 集 ， 采 用 ２个 Ｄ Ａ 控 制 器 实现 了数 据 的 实 时传 输 和 存储 。基 于 设 计 的 Ｄ Ｐ数 据 采 集 系统 ， 采 集 的 并 Ｍ Ｓ 对 数据 进 行 了处理 ， 析 了加 速度 计在 一 定 温度 下的 偏 值 稳 定 性 和 输 出重 复性 ， 估 了加 速 度 计 的 性 能 。 分 评