微米光栅加速度计机械性能研究

介绍了一种微米光栅加速度计及其原理,分析了此加速度计采用的双端固支梁结构的机械性能.利用ANSYS建立其三维实体有限元模型,对在惯性载荷作用下的双端固支梁的机械灵敏度进行了模拟,并对双端固支梁结构进行了模态分析;讨论了各参数变化对灵敏度、固有频率等主要指标的影响程度,并优化了机械结构参数,达到了优化设计的目的.     

硅谐振式加速度计(SOA)的技术及发展

硅谐振式加速度计(SOA)精度高,稳定性好,数字输出,且体积小,成本低,易于集成,是新一代的微小型加速度计,具有极佳的应用前景.介绍了SOA的结构原理和发展概况,从谐振器,微杠杆,加工工艺,改变刚度方式,激励和检测方式等几方面对SOA的关键技术进行了综述.分析了SOA的机械耦合,加工工艺误差,梁弯曲刚度非线性等三大技术难点,并提出解决方案.最后对SOA的发展趋势进行了展望.     

Sensitivity analysis of light force accelerometer based on optical trapping Mie microsphere

For achieving the greatest sensitivity,numerical simulation is proposed to optimize the parameters of light force accelerometer（LFA）.Firstly,the basic principle of the LFA is analyzed,and the mathematical model is established to describe the axial and radial optical trapping forces on microspheres in the fundamental mode Gaussian laser beam.Secondly,the axial and radial optical trapping forces applied on Mie spheres are simulated to obtain the optimal parameters of open-loop LFA.Results show that the sensitivity can reach 103μm/g.Finally,the LFA system is proposed based on the closed-loop scheme with dual beams.This can provide reference for the design and fabrication of LFA in future.     

微光机电加速度计的研究现状及发展(英文)

对目前正成为研究热点的微光机电(MOEMS)加速度计的原理和结构特点进行分析,总结了MOEMS加速度计的分类和发展趋势。针对微-纳光栅加速度计,分析了基于干涉效应的微米光栅加速度计和基于亚波长结构有效折射率变化的纳米光栅加速度计的结构和原理,其精度可达ng,并成功应用到地震监测中。重点分析了基于聚合物的新型光波导加速度计的结构和性能。微环谐振式加速度计测量精度高,性能可"裁剪",但长期稳定性是制约其应用的主要问题。光力加速度计利用原子进行加速度测量,克服了传统悬臂梁结构长期稳定性差的缺点,具有极高的测量精度。对这几种加速度计的技术特点和主要指标进行比较,并初步探讨了用于惯性领域中的MOEMS加速度计的发展方向和应用前景。