光栅式双层悬臂梁结构设计与闭环反馈控制

作者：陶新; 欧卫林; 何文波

来源：光学与光电技术, 2021, 19(04): 45-54.

DOI：10.19519/j.cnki.1672-3392.2021.04.007

• 加速度测量
• 悬臂梁
• 交叉轴串扰
• 有限元仿真
• 闭环反馈控制
• 磁电反馈

加速度计在地球物理、惯性导航、油气勘探和地震检波等多个领域有广泛的应用,基于微光栅MEMS加速度计具有抗电磁干扰、高精度、易集成、体积小、重量轻等优势。针对微光栅加速度计受到交叉轴串扰导致的测量精度不高的问题,提出了一种基于双器件层SOI基片制备敏感结构设计及其闭环控制方法,通过采用Comsol有限元仿真分析可知,该设计理论上,当上下层悬臂梁厚度差为0.5μm时,交叉轴串扰仅为0.01%,同时结构的敏感轴与非敏感轴的模态分离比传统结构提升了5.3倍,有效提高了敏感结构抗高阶机械模态扰动的能力。在此基础上,分析了静电力和磁电反馈的特点,并根据器件自身结构和电气特性,采用磁电反馈方式以增大线性范围。

• 单位
  华中光电技术研究所