严斌
- 作品数：4 被引量：15H指数：3
- 供职机构：清华大学更多>>
- 发文基金：中国人民解放军总装备部预研基金国防科技技术预先研究基金更多>>
- 相关领域：交通运输工程机械工程更多>>
- 常温下硅微谐振加速度计零偏稳定性的提高被引量：5
- 2016年
- 考虑环境温度会影响硅微谐振加速度计(MSRA)的测量精度,本文研究了谐振梁的频率漂移及抑制方法以便提高其在常温下的零偏稳定性。针对结构热膨胀导致的应力进行了建模仿真,并根据仿真结果优化设计了一种低热应力的双端固支梁的结构来降低热膨胀系数不匹配带来的频率漂移。实验测得新结构的单梁谐振频率的温度系数从典型结构的约30Hz/℃降为-1.5Hz/℃,与仿真结果-1.14Hz/℃基本一致。为了进一步提高该加速度计的零偏稳定性,设计了一种高精度测温电路用来补偿温漂,该电路测温灵敏度为96.25mV/℃,测量噪声约为0.000 2℃。实验结果表明,采用优化后的结构结合线性温度补偿的方法,可使该硅微谐振加速度计的1h零偏稳定性在常温下达到10μg以下,比改进前实验室获得的52μg水平提升了80%,满足了高精度加速度测量的要求。
- 严斌尹永刚董景新
- 关键词：硅微加速度计谐振梁结构优化温度补偿零偏稳定性
- 硅微振梁式加速度计抗温漂的微结构及工艺设计被引量：5
- 2014年
- 针对硅微振梁式加速度计输出频率随环境温度漂移的问题,提出了抗温漂的硅微结构设计方法及相关工艺,降低了环境温度对输出的影响,在室温条件即可达到一定精度。通过建立"硅-玻璃"和"玻璃-陶瓷"耦合模型,分析了造成硅微振梁式加速度计温度漂移的原因。然后提出了"抗温漂耦合设计"的微结构和"半粘结封装"的封装工艺,降低了耦合模型中的理论温漂。利用加工出的原理样机进行实验,结果显示,采用抗温漂结构设计及封装工艺的原理样机,输出频率的温漂系数为-3.5×10-6/℃,室温下零偏稳定性为72.0μg。实验验证了抗温漂理论的可行性,可以满足室温下高精度硅微振梁式加速度计的设计要求。
- 王帆董景新赵淑明严斌
- 关键词：温度漂移
- 非线性振动条件下估算谐振梁品质因数被引量：1
- 2016年
- 硅微谐振式加速度计在真空封装后出现非线性振动,导致测量品质因数的常规方法失效。为了能对真空封装的加速计进行精确监测,提出了一种品质因数测量方法。该方法基于谐振梁的非线性振动模型,通过将扫频数据按照模型公式拟合得到品质因数,适用于非线性振动时的情况。利用谐振式加速度计进行实验,验证了该方法的一致性和准确性,测得加速度计品质因数均在2×105以上。使用该方法对真空封装的气压与品质因数的关系进行了研究,表明真空封装的气压保持在0.1Pa左右;并对真空封装进行了温度实验和长期跟踪,证明了真空封装的可靠性。
- 严斌刘云峰董景新
- 关键词：品质因数真空封装
- 谐振式加速度计非线性振动的建模与优化被引量：4
- 2015年
- 实验发现硅微谐振式加速度计非线性效应的弱化可以降低测量噪声,对非线性振动进行了推导与建模,利用扫频数据得到模型中的未知参数,并根据模型计算出使非线性效应消失所需的激励电压,给闭环工作点的设计提供了理论指导。实验结果表明:模型与实际系统在各激励电压幅值下均保持一致,非线性效应消失点和实验吻合。根据闭环工作点的设置进行了方案优化,最终在0.25 mV激励电压下的闭环实验中,实现了5.5×10^(-5) Hz的频率输出噪声,对应加速度噪声为1.7μg,与之前30μg的噪声水平相比改善了数十倍。
- 严斌刘云峰董景新
- 关键词：谐振式加速度计杜芬方程降低噪声
