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存在初始位移的 MEMS 振动台的振动特性分析
引用本文:郝 瑞,周 吴,彭 倍.存在初始位移的 MEMS 振动台的振动特性分析[J].仪器仪表学报,2021(11):71-78.
作者姓名:郝 瑞  周 吴  彭 倍
作者单位:1.电子科技大学机械与电气工程学院
基金项目:国家自然科学基金(52075082,51975107)、四川省科技厅区域创新合作项目(2020YFQ0017)资助
摘    要:MEMS 压电振动台能够实现微米量级的精密机械振动,应用于 MEMS 惯性传感器的片上标定。 然而,由于压电陶瓷和 硅的热膨胀系数不同,导致 MEMS 压电梁在制造成形后存在残余应力。 残余应力会引起 MEMS 压电梁的翘曲,并导致 MEMS 压电振动台存在初始位移。 为分析初始位移对 MEMS 压电振动台的振动特性的影响,建立残余应力与压电梁变形间的关系, 以及压电梁变形与振动台初始位移间的关系。 将初始位移量引入 MEMS 压电振动台的振动模型中,讨论不同初始位移(10、 20、30 μm)MEMS 压电振动台的振动特性。 实验结果表明在 10 V(150 Hz)正弦激励下,存在初始位移的 MEMS 压电振动台具 有双稳态振动特性,振动波形失真最大相对误差为 45% 。 实验结果与理论分析吻合证明残余应力是引起振动波形失真的主要 原因。

关 键 词:初始位移  MEMS  振动台  双稳态振动  波形失真  MEMS  加速度计标定

Analysis of vibration characteristics of MEMS vibration table with initial displacement
Hao Rui,Zhou Wu,Peng Bei.Analysis of vibration characteristics of MEMS vibration table with initial displacement[J].Chinese Journal of Scientific Instrument,2021(11):71-78.
Authors:Hao Rui  Zhou Wu  Peng Bei
Affiliation:1.School of Mechanical and Electrical Engineering, University of Electronic Science and Technology of China
Abstract:
Keywords:initial displacement  MEMS vibration table  bistable vibration  waveform distortion  MEMS accelerometer calibration
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