一种高g值面内加速度传感器的设计与仿真

作者:王毓婷; 石云波*; 赵锐; 李艳; 张洁宇
来源:电子测量技术, 2023, 46(05): 192-196.
DOI:10.19651/j.cnki.emt.2211306

摘要

为了检测侵彻武器冲击硬目标产生的水平方向超高加速度,提出了一种单轴的面内高量程压阻式加速度传感器。该传感器的量程为150 000 gn,由支撑梁、质量块和4个微梁构成。当给传感器施加轴向加速度时,支撑梁两侧的微梁分别被拉伸和压缩,通过惠斯通全桥实现压阻信号的检测。将加速度传感器的固有频率、最大等效应力以及几何结构参数作为多目标函数,用OSF采样和克里金代理模型对加速度传感器进行优化,得到高谐振频率、高灵敏度和低交叉灵敏度的敏感结构。有限元仿真和电学仿真结果表明,传感器一阶固有频率为0.84 MHz,y轴灵敏度为0.594μV/gn,非线性度为3.26%,x轴和z轴的交叉灵敏度均小于1%。

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