高精度电容式微机械加速度计零点偏置与温度特性的研究

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1、分类号：：单位代码密级：无学号：硕士专业学位论文中文论文题目：高精度电容式微机械加速度计零点偏置与温度特的研究英文论文题目：申请人姓名：李丹指导教师：金仲和教授合作导师：刘义冬讲师专业学位类别：工程硕士专业学位领域：电子与通信工程所在学院：信息与电子工程学系论文提交日期高精麼电容式撒机械加速度计论文作者签名：指导教师签名：论文评阅人故剔粉救中園厗吟评阅人刮极政评阅人评阅人评阅人答辩委员会主席：赚委员翁後委员娘委员制研委员委员答辩日期：夂浙江大学研宄生学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除

2、了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研宄成果，也不包含为获得浙江大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名签字曰期：年月丨曰学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解浙江大学有权保留并向国家有关部门或机构送交本论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权浙江大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。保密的学位论文在解密后适用本授权

3、书）浙江大学硕士学位论文致谢致谢时光荏苒，转眼间硕士研究生涯就要划一段落，太多的人需要感谢，太多的缘分需要感恩。首先要感谢我的导师金仲和教授。金教授开阔的胸怀，看问题时敏锐的直觉以及在领域深入丰富的理论实践经验，令人钦佩，也让我受益匪浅，论文能够顺利完成也得益于您的指导和启发。感谢我的合作导师刘义冬老师孜孜不倦的教诲，刘老师平易近人，积极乐观的态度也是我学习的榜样。还要感谢同在微小卫星研究中心的丁纯副教授、马慧莲副教授、王昊副教授、郑阳明副教授、金小军副教授、王慧泉副教授、蒙涛副教授、应迪清副教授和张朝杰老师。非常感谢课题组的胡世昌师兄、朱辉

4、杰师兄、马铭骏师兄、朱忠益师兄、刘杰师兄、翟策师兄、马威博士、李哲师弟以及林一羽师妹。正因为有了你们的帮助，我的论文才可以顺利完成。特别感谢朱忠益师兄、刘杰师兄以及翟策师兄对于小型化加速度计系统做出的杰出贡献，你们卓越的研究成果为我进一步的研究工作打下了坚实的基础，也一并对多年来给予的指导和帮助表示感谢。同时还要感谢实验室其他小组的同学—俞旭辉师兄、张顾洪师兄、陈振师兄、王文怡师姐、严昱超师兄、卢霄师姐、李强同学、李学辉同学等多年来的友谊和支持，感谢你们让我的研究生生涯变得更加丰富多彩。感谢评阅此文的各位专家评审，谢谢你们提出的宝贵意见与建议

5、。最后要衷心感谢我的家人，感谢你们给我的支持和鼓励，使我能全身心投入到学习和科研中去，你们永远是我前行的动力！李丹年月号浙江大学硕士学位论文摘要摘要徵机电系统是将徼电子技术与机械工程融合到一起的一种工业技术。硅微加速度传感器作为徵机械器件中的一个重要分支，具有响应快、灵敏度高、精度高、小型化、应用性广、能耗低等优点，目前已受到国内外广泛关注。零点偏置是衡量徵加速度计动态特性的重要指标，其受到电容检测电路和敏感元件结构两部分的影响。温度是影响徵加速度计的主要环境因素，降低系统温漂有利于提高微加速度计的检测精度和稳定性，扩大徵加速度计的应用范围。

6、本论文以零点偏置和温漂为出发点对电容式徵机械加速度计进行研究。利用静电力的作用来减小系统的零偏，优化了系统的其他性能。同时设计了基于寄生电阻的温度补偿方案，降低了系统的温漂。本论文的主要创新性工作及成果包括以下三个方面：⑴对调制型电容式微机械加速度计系统中的主要零偏来源进行了分析，其中主要包括检测电路的不对称性、解调方法以及敏感元件的初始电容差等。⑵设计了基于静电力的初始电容补偿方案，以减小敏感元件的初始电容差。测试结果表明，经过静电力补偿之后，系统的零偏稳定性由降低到了零偏温度灵敏度从°减小到°，零偏重复性由减小到了。⑶设计了一种基于寄生电

7、阻的温度补偿方案，该方案不需要额外的补偿电路，减小了电路的面积。测试结果表明，基于静电力补偿的加速度计系统在经过温度补偿之后，系统的零偏稳定性由降低到了，零偏温度灵敏度从°减小到°。关键词：徵机电系统，加速度计，零点偏置，温度补偿浙江大学硕士学位论文，，，，，，，，°°浙江大学硕士学位论文，，°°浙江大学硕士学位论文目次目次致摘要次驗微机械传感器概述黴机械加速度计的定义微机械加速度计的分类徵机械加速度计的应用电容式微机械加速度计的工作原理微机械加速度计的零偏特性概述微机械加速度计的温度特性概述论文的主要工作及意义电容式徵机械加速度计原理与零偏

8、影响因素分析电容检测电路的结构与分析调制解调型电容检测电路结构载波产生模块电容电压转换模块数字解调模块加速度计表头的结构与分析变面积平行板电容结构初始电容差对加速度