基于谐振原理的硅微机械加速度计

基于力学振动原理,导出敏感梁类谐振振动的微分方程,给出了振梁型加速度计的设计原理.指出了加速度计谐振梁频率的相对变化量与梁的厚度无关;为避免输出非线性频率信号,频率的相对变化率和激励振动的振幅都不宜太大.     

基于谐振原理的硅微机械加速度计

基于力学振动原理，导出敏感梁类谐振振动的微分方程，给出了振梁型加速度计的设计原理。指出了加速度计谐振梁频率的相对变化量与梁的厚度无关；为避免输出非线性频率信号，频率的相对变化率和激励振动的振幅都不宜太大。     

一种谐振式微加速度计的设计

提出一种基于谐振原理、电容检测的微型加速度计。通过外加加速度使质量块经杠杆将力放大施加到谐振器上,改变谐振梁上的轴向应力,从而改变谐振梁的振动频率。研究表明这种加速度计的测量范围达66 g。同时采用有限元法进行了仿真模拟,结果显示传感器灵敏度约18 Hz/g,工作模态固有频率为625.981 kHz。     

基于SOI硅片高g值加速度计的设计与分析

基于SOI硅片,设计了一种新型平面内振动高g值压阻式加速度计。该加速度计包括X轴向与Y轴向单元,采用三梁一扇形质量决平板内振动结构,与传统的平面外振动结构相比较,该结构具有较高的谐振频率与灵敏度。采用两两相对的单元布局方式,可有效的消除横向灵敏度的影响,提高结构的测量精度。建立理论模型并利用ANSYS软件对结构进行模拟分析与验证。分析表明,加速度计在X轴向、Y轴向灵敏度分别为1.2μv／g、1.18μv／g;谐振频率分别为479KHz、475KHz。可实现对量程高达25万g加速度的测量。     

高灵敏度QVBA限位结构设计研究

石英振梁加速度计(QVBA)具有检测精度高、准数字输出的特点,灵敏度是影响其性能的一个重要指标参数。针对现有石英振梁加速度计灵敏度低的问题,设计了一种高灵敏度石英振梁加速度计。它采用在石英摆片上下位置施加一对限位片,既可对石英摆片的最大位移量进行限制以提高器件的抗冲击性能,又可增加石英摆片振动过程中的阻尼力以提高器件的抗振动性能,降低了加速度计一阶模态谐振频率的限制条件,有效提高了加速度计的灵敏度。最后依据加速度计的结构特点设计出了相应的工艺制作方案,并加工出了差分结构的加速度计样机,经测试其灵敏度为65.74Hz/g,10min零位稳定性为15.8μg。     

用Slam Stick评估应用的能量采集振动数据

Mide Technology公司的能量采集器件采用的是谐振采集原理。为了从其环境冲最大限度地提取可用振动能量，采集器必须做调整以配合振动频率。要了解自己的应用是否适合于这种类型的采集，必须用一只加速度计来确定振动数据曲线。     

我国振动惯性器件的新进展

本文概略地介绍了近年来我国振动惯性器件新的进展情况及应用领域,展望了半球谐振陀螺和振梁式线加速度计的前景.     

一种硅梁谐振加速度计结构设计与模拟分析

为了提高谐振加速度计的灵敏度以及稳定性,提出一种基于微杠杆力学放大机构的硅梁谐振式加速度计结构,并对其进行了有限元模拟分析。该加速度计由两个静电激励电容检测的硅谐振梁组成差分输出,采用硅深刻蚀以及硅玻璃阳极键合等体硅工艺制作。模拟结果表明新结构提高了加速度计灵敏度,有效改善了交叉灵敏度、线性度、温度稳定性等。     

一种硅梁谐振加速度计结构设计与模拟分析

为了提高谐振加速度计的灵敏度以及稳定性,提出一种基于微杠杆力学放大机构的硅梁谐振式加速度计结构,并对其进行了有限元模拟分析.该加速度计由两个静电激励电容检测的硅谐振梁组成差分输出,采用硅深刻蚀以及硅玻璃阳极键合等体硅工艺制作.模拟结果表明新结构提高了加速度计灵敏度,有效改善了交叉灵敏度、线性度、温度稳定性等.     

一种硅梁谐振加速度计结构设计与模拟分析

为了提高谐振加速度计的灵敏度以及稳定性，提出一种基于微杠杆力学放大机构的硅梁谐振式加速度计结构，并对其进行了有限元模拟分析。该加速度计由两个静电激励电容检测的硅谐振梁组成差分输出，采用硅深刻蚀以及硅玻璃阳极键合等体硅工艺制作。模拟结果表明新结构提高了加速度计灵敏度，有效改善了交叉灵敏度、线性度、温度稳定性等。     

利用压电薄膜设计体积位移传感器

以不同边界条件的振动板为例,提出利用模态方法和分部积分方法设计PVDF传感器测量体积位移。模态正交性设计方法只能满足单一边界条件振动板结构体积位移的测量,而根据分部积分方法设计得到的PVDF传感器,适合一定边界范围的振动板的体积位移测量,并且所设计的PVDF传感器形状与激励力性质(类型、位置和频率范围)以及振动板本身的材料特性无关。     

Optical excitation of quartz resonators

Quartz resonators vibrating according to different modes (extensional, flexural, thickness shear, face-shear modes) have been excited with a modulated light beam in the frequency range 1 kHz?1 MHz.     

基于GaAs晶体的微小振动非线性干涉测量

研究了一种基于GaAs晶体非稳态光感生电动势效应的非线性激光干涉振动测量系统,以固体激光器为光源,以零差干涉光路进行测量。信号光被一定频率微小振幅振动调制后与参考光在GaAs晶体表面发生干涉,根据光感生电动势效应,高于一定的截止频率,GaAs晶体将产生正比于振动幅值的交变电流信号,从而进行振动测量。对影响输出光感生电流的主要因素进行了实验研究,包括干涉条纹空间频率及GaAs电极间距,确定了最佳工作条件。将该系统的测量结果与商用测振仪的测量结果进行了比较,结果一致。     

Optical phase retardation of Lorentzian force-type fibre-optic magnetic sensor

The sensing fibre of the Lorentzian force-type fibre-optic magnetic sensor is shown to behave as a clamped-clamped vibrating beam with a static deflection. Resultant optical phase retardation with the Lorentzian-force frequency is proportional to the magnetic field strength. Sensitivity enhancement is also suggested,based on the analysis.<>     

Amplitude stability improvement of CW submiltimeter wave lasers with phase modulated optical pumping

An experimentally measured reduction of 4:1 in the amplitude fluctuation of an optically pumped CW-submillimeter wave laser was achieved using a mirror, vibrating at audio frequencies, to decouple the pump beam reflected back to a CO2pump laser. An expression is derived for the peak frequency deviation of the pump laser due to a phase modulated feedback signal.     

振梁式负压传感器

对负压力的测量可采用各种真空计或者负压传感器，但其输出量大多为非电量或模拟式电量，本文制作了一种电热激励的微悬臂梁谐振式负压传感器，它利用随微悬臂梁振动的气体分子等效于增加微梁惯性质量的原理测量气压或气体密度，利用Navier-Stokes方程和连续性方程计算作用在微悬臂梁上的惯性阻力，进而计算出谐振器谐振频率与气压的关系，分析表明，增大梁的宽度，减小梁的厚度和长度可提高传感器的灵敏度。     

薄片式挠弹性器件漫反射激光三角法频率测量

分析比较了薄片式挠弹性器件自振频率测量的不同方法,进而提出了应用漫反射激光三角法实现对薄片式挠弹性器件进行非接触瞬态激励测量。该方法利用漫反射激光三角法测量摆动部分位移,避免了测量过程中位移与转动的干涉。测量采用瞬态激励效应来避免传统采用共振法测量频率时引入的外界干扰;根据测量信号特点,采用了最大似然法对测量模型求解。实际结果表明,标准测试状态下,瞬态激励法的测量精度比常规静态测量法提高约50倍,达到0．006Hz。     

Characterization of p-n junctions under the influence of a time varying mechanical strain

This paper is concerned with the influence of time varying mechanical stress on the electrical properties of p-n junctions. A strain generator based upon a vibrating cantilever beam is described. Data obtained on silicon junctions are presented and compared to a theoretical model for the effects. The results indicate that the major effect of mechanical strain is to change the energy band structure of the semiconductor.     

Optical frequency scanning without deflection using an acoustoopticmodulator

A change in the RF frequency driving an acoustooptic modulator causes a change in the deflection of the diffracted light beam. It is found that for a certain angle of incidence upon multiple transducer acoustooptic modulators one can obtain diffracted beams which show no change in deflection for a change in acoustic frequency. However, the change in acoustic frequency is imparted to the optical beam. This effect occurs over an RF frequency band centered about the Bragg frequency. An explanation of this effect is presented     

Electron tuning of frequency in gyrotrons

Formulas for shifts of gyrotron autooscillation frequency due to change of electron beam parameters are presented. The frequency shifts can be commensurable with the frequency band of the beam-unloaded cavity. The autooscillation frequency is most sensitive to the change of the magnetic field, less to the change of the anode voltage and least to the the change of the beam voltage. Experiments presented are in satisfactory agreement with the theory.