硅微谐振加速度计的模态分析与实验

• 作者: 何晓飞 尹永刚 张秀丽 方政翔 韩丰田
• 来源期刊: 中国惯性技术学报
• 学科: 工学
• 关键词: 硅微谐振加速度计 模态分析 同相模态 反相模态
• 年，卷（期）: 2019,（5）
• 所属期刊栏目: 惯性仪表研究与设计
• 页码范围: 690-694,700
• 页数: 6页
• 分类号: TN965.5
• 字数: 3730字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13695/j.cnki.12-1222/o3.2019.05.019

摘要

针对硅微谐振加速度计在进行结构设计时,如何根据模态特性选取工作模态这一问题,比较分析了加速度计工作在两种不同振动模态下的性能参数.首先采用刚度法分析了谐振器的振动特性,得出能够反映谐振器振动状态的两种模态即同相振动模态和反相振动模态,结合理论推导和仿真结果得出两种振动模态下谐振频率差值与标度因数差值呈线性关系;其次通过分析两种振动模态下的能量分布情况,得出两种振动模态下谐振器的品质因数与振梁振动幅值之间的关系,同相模态振动一个周期所消耗能量约为反相模态所消耗能量的2倍;最后通过评估硅微谐振加速度计的噪声,阐明了两种振动模态下部分噪声分量不同的原因并进行了实验验证.实验结果表明,在相同驱动电压下,同相模态相比反相模态总体噪声增大25.7％.该研究为设计硅微谐振式加速度计时,确定谐振器的振动模态及驱动方案提供了参考依据.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	韩丰田	清华大学精密仪器系	48	263	9.0	12.0
2	张秀丽	北京交通大学机械与电子控制工程学院	18	139	5.0	11.0
3	尹永刚	清华大学精密仪器系	3	9	1.0	3.0
4	何晓飞	北京交通大学机械与电子控制工程学院	1	0	0.0	0.0
8	方政翔	清华大学精密仪器系	1	0	0.0	0.0