纳米压电梁谐振式加速度计

• 作者: 许高斌 王亚洲 陈兴 马渊明 张文晋
• 来源期刊: 电子测量与仪器学报
• 关键词: 压电驱动及其检测 纳米压电梁 低交叉耦合 高灵敏度
• 年，卷（期）: 2020,（10）
• 所属期刊栏目: 学术论文|PAPERS
• 页码范围: 149-155
• 页数: 7页
• 分类号: TP212|TH703
• 语种: 中文
• DOI: 10.13382/j.jemi.B2002903

摘要

在现有的谐振式加速度计中,因具有较小的谐振频率和较低的灵敏度而无法应用于高精度制导和空中姿态微调等方面.为此,设计出了一种基于纳米压电梁的谐振式加速度计,采用上下双端音叉谐振器(谐振梁采用直径为500 nm的氧化锌)与中心质量块、左右支撑梁对称分布,实现了低交叉耦合和高灵敏度输出.分析并建立该加速度计结构的数学模型,在ANSYSWORKBENCH仿真平台下对其进行分析,上下谐振器的谐振频率分别为2.987 93和2.987 29 MHz,在该谐振频率下,X方向的位移要比另外y、Z两个方向高两个数量级以上;在2 000g加速度载荷作用下,该加速度计最大应力为241.46 MPa;在±10g的设计量程内,该结构的灵敏度为1.133 11 kHz/g.基于SOI技术,设计纳米压电梁谐振式加速度计的工艺流程以验证其正确性.