高刚度MEMS谐振加速度计

振动下漂移极低

通过机械刚度协调优化，在保持灵敏度的情况下将平移模态频率提升至2765 Hz，从结构上增强抗振能力。

Yukun, Ma · Haonan, Li · 刘云峰 · 张嵘 · 韩丰田

IEEE Transactions on Industrial Electronics 2025

参数信息

平移模态频率

2765 Hz

振动整流误差

10 μg/g²

冲击恢复时间

50 ms

标度因数

225 Hz/g

技术优势

刚度协调提频

通过机械刚度协调策略，在不牺牲灵敏度的情况下提高整体结构刚度，从而提升抗振能力。

50 ms内冲击恢复

设计的主动阻尼系统增强了检测质量在平移模态附近的阻尼，使其在自由落体测试中能快速从冲击中恢复。

振动整流误差降

采用比例F平方法补偿残余二阶非线性，将随机振动中的振动整流误差降至10 μg/g²以下。

偏置稳定性改善

主动阻尼系统帮助原型摆脱外部振动噪声，从而增强偏置稳定性。

应用场景

• 惯性导航系统：在强冲击和振动下保持稳定输出，提升导航解算精度。
• 高振动环境传感：抑制振动整流误差，直接测量高振动环境下的加速度。
• 结构健康监测：快速从冲击中恢复并提取结构振动信号，用于损伤识别。
• 无人机姿态控制：降低振动噪声干扰，提升无人机姿态估计的稳定性。