-
题名四质量高频三轴MEMS陀螺设计及制造
- 1
-
-
作者
魏雯强
田慧敏
蔡麒
崔让
李豪冉
曹慧亮
-
机构
中北大学仪器与电子学院
北京理工大学集成电路与电子学院
-
出处
《光学精密工程》
北大核心
2025年第12期1916-1928,共13页
-
基金
国家重点研发计划(No.2022YFB3205000)
国家自然科学基金项目(No.52475586,No.U2230206)。
-
文摘
针对现有单片三轴陀螺抗干扰能力弱,体积大的特点,本文设计了一种四质量高频三轴MEMS陀螺,与传统的陀螺相比,该器件具有较高的谐振频率(~30 kHz),结构尺寸仅为3 mm×2.56 mm。本文对设计的陀螺敏感结构形式及工作原理进行了描述,并通过多目标遗传算法对敏感结构梁宽进行优化使其工作模态谐振频率高于30 kHz,驱动模态与检测模态的频差小于200 Hz,采用三晶圆键合技术对其制造,并使用扫频测试系统对其进行了表征。实验结果显示其驱动、X轴、Y轴、Z轴检测模态的谐振频率和品质因数分别为29692 Hz/1274,31290 Hz/354,29881 Hz/305和30721 Hz/393。结果验证了设计及研究方法的正确性,为高频三轴MEMS陀螺的研制提供了一种可行的方案。
-
关键词
微机电陀螺仪
单片三轴
高频
多目标优化
-
Keywords
MEMS gyroscope
monolithic triaxial
high-frequency
multi-objective optimization
-
分类号
TH703
[机械工程—精密仪器及机械]
TP212
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
-
-
题名基于纳米光栅泰伯效应的三轴加速度计仿真设计
被引量：2
- 2
-
-
作者
靳黎明
王策
金丽
辛晨光
李孟委
-
机构
中北大学仪器与电子学院
中北大学南通智能光机电研究院
中北大学前沿交叉科学研究院
-
出处
《传感器与微系统》
CSCD
北大核心
2022年第5期76-79,共4页
-
基金
国家自然科学基金青年科学基金资助项目(62005253)
山西省青年科技研究基金资助项目(201901D211277)
山西省高等学校科技创新项目(2020L0267)。
-
文摘
基于纳米光栅近场泰伯自成像效应,提出一种双层光栅透射检测式的单片集成三轴微加速度计的设计方案,利用双层光栅的面内运动和离面运动分别对x,y,z轴加速度分别进行检测。通过对加速度计结构和双层纳米光栅结构尺寸分别进行仿真设计,并计算结构灵敏度和光学效应灵敏度的大小,完成了器件的优化设计与仿真研究。仿真结果表明:单片三轴微加速度计的面内检测灵敏度为1.67μm/g_(n),离面检测灵敏度为1.41μm/g_(n),结合纳米光栅光学效应的优化仿真,最终实现面内x,y轴加速度计灵敏度为0.038 V/g_(n),离面z轴加速度计灵敏度为0.406 V/g_(n)。
-
关键词
纳米光栅
泰伯效应
微加速度计
三轴单片集成
-
Keywords
nano-grating
Talbot effect
micro-accelerometer
tri-axial monolithic integration
-
分类号
TP212
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
-
