用于运动姿势捕捉的可穿戴MEMS微型化加速度计研制

作者：张晟; 龚涛波; 王鲁康; 刘元; 赵玉龙^*; 王鹏

来源：中国测试, 2021, 47(01): 82-87.

DOI：10.11857/j.issn.1674-5124.2020100001

• 人体姿势捕捉
• MEMS
• 加速度计
• 高频响
• 高灵敏度

在人体上穿戴加速度计能够实现对人体运动姿势捕捉,进而在体育教学和运动训练中有利于提升教学和训练效果,而加速度计的固有频率和测量灵敏度存在相互制约的关系。为此,研制一种孔缝复合八梁结构的MEMS加速度计。该加速度计质量块由四根宽大的支撑梁和四根短小的敏感梁共同支撑,在敏感梁上引入应力集中孔。采用离子注入、背腔干法刻蚀、ICP刻蚀、金属溅射、阳极键合等工艺制作加速度计芯片,并对芯片进行封装。分别采用离心机测试法和简谐激励法对加速度计的静态性能和动态性能进行测试。结果表明,该加速度计的单位电压灵敏度达到0.21 mV/(g·V),固有频率高达14.22 kHz,同时拥有高灵敏度和高频响性能。

• 单位
  陕西理工大学; 西安交通大学