一种新型硅微谐振加速度计的惯性力放大机构

    公开(公告)号:CN105259371B

    公开(公告)日:2018-08-31

    申请号:CN201510680654.8

    申请日:2015-10-19

    Abstract: 一种新型硅微谐振加速度计的惯性力放大机构,由两种形式的单级杠杆放大机构组合而成。两级杠杆放大机构分别由杠杆输入梁、杠杆臂、杠杆支点梁和杠杆输出梁组成。第一级杠杆放大机构通过第一级杠杆输入梁与质量块相连,惯性力通过第一级杠杆输入梁施加到刚性杠杆臂上并进行放大。通过具有一定柔性的第一级杠杆支点梁和第一级杠杆输出梁将放大后的惯性力传递到第二级杠杆放大机构上。同样,第二级杠杆放大机构对惯性力进行再次放大后,通过二级杠杆输出梁将最终放大的惯性力施加到谐振器上。本发明通过单级杠杆的有效组合和梁的柔性设计,可有效隔离工作模态和干扰模态,实现惯性力的高效放大,提高加速度计的标度因数和整体性能。

    一种新型硅微谐振加速度计的惯性力放大机构

    公开(公告)号:CN105259371A

    公开(公告)日:2016-01-20

    申请号:CN201510680654.8

    申请日:2015-10-19

    Abstract: 一种新型硅微谐振加速度计的惯性力放大机构,由两种形式的单级杠杆放大机构组合而成。两级杠杆放大机构分别由杠杆输入梁、杠杆臂、杠杆支点梁和杠杆输出梁组成。第一级杠杆放大机构通过第一级杠杆输入梁与质量块相连,惯性力通过第一级杠杆输入梁施加到刚性杠杆臂上并进行放大。通过具有一定柔性的第一级杠杆支点梁和第一级杠杆输出梁将放大后的惯性力传递到第二级杠杆放大机构上。同样,第二级杠杆放大机构对惯性力进行再次放大后,通过二级杠杆输出梁将最终放大的惯性力施加到谐振器上。本发明通过单级杠杆的有效组合和梁的柔性设计,可有效隔离工作模态和干扰模态,实现惯性力的高效放大,提高加速度计的标度因数和整体性能。

    一种基于二级微杠杆的双质量块高灵敏度硅微谐振式加速度计结构

    公开(公告)号:CN105606845A

    公开(公告)日:2016-05-25

    申请号:CN201510982811.0

    申请日:2015-12-23

    CPC classification number: G01P15/097 B81B3/0078

    Abstract: 一种基于二级微杠杆的双质量块高灵敏度硅微谐振式加速度计结构,包括质量块、二级微杠杆放大机构、音叉谐振器;加速度计采用两个质量块敏感加速度,并通过连接衬底的支撑梁和被测物体与这两个质量块相连接;两个完全相同的谐振器的一端通过锚点固定在基底上,另一端通过微杠杆机构与质量块相连;在每个质量块上,各连接有两个相同的二级微杠杆。当加速度计工作时,质量块产生的惯性力经二级微杠杆机构进行力放大后,作用于音叉谐振器,改变其固有振动频率,通过检测音叉谐振器固有频率的变化,即可解算出被测加速度值。本发明具有灵敏度高、量程大、差动检测、稳定性好、体积小、结构简单以及可实现音叉振动耦合抑制等优点,可用于航空航天、汽车工业、地震监测领域。

    具有温度应力补偿和振动解耦能力的硅微谐振加速度计

    公开(公告)号:CN105258688B

    公开(公告)日:2017-12-22

    申请号:CN201510726924.4

    申请日:2015-10-30

    Abstract: 本发明具有温度应力补偿和振动解耦能力的硅微谐振加速度计,包括质量块,杠杆,杠杆支撑悬臂,谐振音叉,质量块支撑臂等主要组成部分。当加速计所处环境温度发生改变时,谐振梁的长度将随之改变。杠杆支撑悬臂的热变形大小与谐振梁热应变保持匹配,使谐振梁轴向的热应力的到充分的释放,谐振音叉的谐振频率不受热应力的影响。音叉振动时,轴向产生微弱的位移牵动质量块振动,并牵连另一侧音叉形成振动耦合。两个音叉的振动频率相同时,振动频率不随载荷的变化而变化,形成灵敏度死区。这个范围的大小与振动耦合程度直接相关。所以本发明将加速度计结构整体分为对称的两部分,中间两个质量块由质量块支撑梁分别支撑,将灵敏度死区缩小到最小水平。

    具有温度应力补偿和振动解耦能力的硅微谐振加速度计

    公开(公告)号:CN105258688A

    公开(公告)日:2016-01-20

    申请号:CN201510726924.4

    申请日:2015-10-30

    CPC classification number: G01C19/5614 G01C19/5621

    Abstract: 本发明具有温度应力补偿和振动解耦能力的硅微谐振加速度计,包括质量块,杠杆,杠杆支撑悬臂,谐振音叉,质量块支撑臂等主要组成部分。当加速计所处环境温度发生改变时,谐振梁的长度将随之改变。杠杆支撑悬臂的热变形大小与谐振梁热应变保持匹配,使谐振梁轴向的热应力的到充分的释放,谐振音叉的谐振频率不受热应力的影响。音叉振动时,轴向产生微弱的位移牵动质量块振动,并牵连另一侧音叉形成振动耦合。两个音叉的振动频率相同时,振动频率不随载荷的变化而变化,形成灵敏度死区。这个范围的大小与振动耦合程度直接相关。所以本发明将加速度计结构整体分为对称的两部分,中间两个质量块由质量块支撑梁分别支撑,将灵敏度死区缩小到最小水平。

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