【摘 要】
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静电负刚度能够调谐微机械振梁的谐振频率,但静电负刚度过大会带来谐振梁的稳定性和可靠性问题.文中介绍了静电负刚度效应在谐振加速度计中的应用,并在刚度和质量比约束条件下,推导出输出谐振频率与加载直流检测电压的非线性关系,分析传感器灵敏度、量程与直流检测电压的非线性耦合关系.流片微结构并封装开环测试表明,不同的直流检测电压对应谐振频率存在非线性静电负刚度效应,在加速度为-1g、0g、1g 3种条件下,谐振频率非线性减小,灵敏度和量程关于检测电压交叉耦合,大的检测电压和加速度会导致微机构不稳定和失效.
【机 构】
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南京信息工程大学电子与信息工程学院,江苏南京 210044
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静电负刚度能够调谐微机械振梁的谐振频率,但静电负刚度过大会带来谐振梁的稳定性和可靠性问题.文中介绍了静电负刚度效应在谐振加速度计中的应用,并在刚度和质量比约束条件下,推导出输出谐振频率与加载直流检测电压的非线性关系,分析传感器灵敏度、量程与直流检测电压的非线性耦合关系.流片微结构并封装开环测试表明,不同的直流检测电压对应谐振频率存在非线性静电负刚度效应,在加速度为-1g、0g、1g 3种条件下,谐振频率非线性减小,灵敏度和量程关于检测电压交叉耦合,大的检测电压和加速度会导致微机构不稳定和失效.
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