MEMS加速度计的原理及运用
光纤MEMS加速度计的特性研究
光纤MEMS加速度计的特性研究第一章：引言加速度计是一种测量物体加速度的仪器，因其在惯性导航系统、航空航天、罕见事件检测等领域的广泛应用而备受瞩目。
光纤MEMS加速度计是一种基于微机电系统技术和光纤传感技术相结合的新型加速度计。
本文旨在对光纤MEMS加速度计的特性进行研究并对其是否适合特定领域进行分析。
第二章：光纤MEMS加速度计的工作原理光纤MEMS加速度计采用微机电系统技术和光纤传感技术相结合，其基本工作原理是利用惯性测量原理，通过感应惯性力，并将其转化为光路光程差来测量加速度的大小。
具体来说，光纤MEMS加速度计将光纤分裂为两个端口，一个光纤端口上连接一个光纤环路，另一个光纤端口上连接一个微机电系统惯量质量块。
当块受到加速度作用时，将产生惯性力，通过光纤环路引出的光纤产生相位差，且随着加速度的改变而改变。
最终，利用光纤干涉的原理来检测出相位差的变化量，从而得到加速度的大小。
第三章：光纤MEMS加速度计的特性1. 精度高：光纤MEMS加速度计采用了微机电系统和光纤传感技术结合的方法，能够测量微小的加速度变化，因此其精度高。
2. 抗干扰能力强: 光纤MEMS加速度计采用了光学传感技术，具有较强的干扰抑制能力，能够实现有效的抗干扰。
3. 维护成本低: 光纤MEMS加速度计的维护成本相对较低，维护人员只需定期检查和校准即可。
4. 体积小、重量轻：光纤MEMS加速度计由微型化器件制成，具有小巧轻便的特点，便于进行实时监测和移动式测量。
第四章：光纤MEMS加速度计的应用光纤MEMS加速度计在惯性导航系统、航空航天、罕见事件检测、精密医疗等领域有着广泛的应用前景。
其中，航空航天领域是光纤MEMS加速度计应用的重要领域之一，其在飞行器姿态控制、导弹制导系统、舰船导航等方面具有重要意义。
此外，光纤MEMS加速度计在因地震、爆炸等罕见事件的监测识别也有着重要的应用价值。
在精密医疗领域，光纤MEMS加速度计可用于矫正人体姿态，定位和跟踪医疗装置等。
MEMS加速度传感器地原理与构造
MEMS加速度传感器地原理与构造MEMS加速度传感器的工作原理主要基于惯性原理。
它包含一个微小的质量块，称之为“加速度质量块”，该块一般由硅材料制成，并可以在特定方向上进行微小振动。
当物体受到外力作用时，加速度质量块会受到惯性力的作用而产生位移。
位移的大小与受力的大小成正比，可以通过测量位移的变化来确定物体的加速度。
加速度质量块是传感器的核心部分，它一般采用微电子加工技术制造出来，具有非常小的体积和质量。
为了使其能够在特定方向上进行微小振动，通常采用悬臂梁或弹性结构进行支撑，并通过机械刻蚀或电化学腐蚀等方法制备。
支撑结构是用来支持加速度质量块并保持其在特定方向上的运动，以便能够测量加速度。
常见的支撑结构形式包括单悬臂梁、双悬臂梁和簧片等，结构的设计和制备需要考虑到材料的刚度和弹性系数，以及对加速度的测量范围和精度的要求。
振动系统是用来给加速度质量块提供能量，使其能够在特定方向上进行振动。
常见的振动系统包括电容耦合式和震动感应式，其中电容耦合式是最常见的工作原理。
电容耦合式振动系统主要包含两个电极，一个固定在衬底上，另一个通过弹性结构与加速度质量块相连。
当加速度质量块在振动时，两个电极之间的电容将发生变化，可以通过测量电容变化来确定加速度。
检测系统是用来测量振动信号的变化，并将其转换为电信号输出。
常见的检测系统包括电容式、电阻式和压阻式等。
电容式检测系统通过测量电容的变化来获得加速度信息，电阻式检测系统通过测量电阻的变化来获得加速度信息，压阻式检测系统则通过测量压阻的变化来获得加速度信息。
总的来说，MEMS加速度传感器的原理是基于惯性原理，通过测量加速度质量块的位移变化来确定物体的加速度。
其构造主要包括加速度质量块、支撑结构、振动系统和检测系统。
这些组件相互协作，使传感器能够灵敏地测量加速度，并将其转换为电信号输出。
MEMS加速度传感器具有体积小、功耗低、响应快等优点，在汽车、智能手机、运动追踪器等领域有着广泛的应用前景。
加速度计工作原理
加速度计工作原理
加速度计是一种常用的传感器，用于测量物体的加速度和重力方向，进而推导出物体的运动状态和位置变化。
其工作原理是基于质量和力的关系，利用加速度对物体所施加的力进行测量。
加速度计通常由微机电系统（MEMS）构成，其中包含微小的质量块、弹簧和电容器。
当物体受到加速度时，质量块会受到惯性作用而产生相应的位移，从而拉伸或压缩弹簧。
这个位移和加速度之间存在着线性关系。
在加速度计中，电容器起到了重要的作用。
当弹簧变形时，容器的电容也会发生变化，因为电容与物体的距离有关。
通过测量电容的变化，就能间接地得知质量块受力的情况，进而推导出物体的加速度。
为了测量加速度的不同方向，加速度计通常使用多个质量块和弹簧组成一组。
这样，当物体发生加速度时，每个质量块的位移和电容变化都会有所不同。
通过对每个质量块的测量，可以得到物体在三维空间中的加速度矢量。
总的来说，加速度计的工作原理是通过测量质量块受力引起的位移和电容变化，从而确定物体的加速度和运动状态。
这种原理不仅在工业领域有广泛应用，也被广泛应用于现代移动设备和汽车等领域中。
意法半导体推出用于工业监控的3轴MEMS加速度计
意法半导体推出用于工业监控的3轴MEMS加速度计意法半导体是世界领先的半导体制造商，致力于为全球客户提供各种高质量的半导体解决方案。
最近，意法半导体推出了一款专为工业监控领域设计的3轴MEMS加速度计，为工业监控系统的性能和精度带来了重大提升。
本文将就这一重大产品进行分析和介绍。
我们来了解一下3轴MEMS加速度计的基本原理以及在工业监控领域的应用。
3轴MEMS 加速度计是一种基于微机电系统技术的传感器，可以测量在三个不同方向上的加速度。
这种加速度计可以帮助工业监控系统实时监测设备的振动、震动和加速度变化，从而提高设备的安全性和稳定性。
在工业领域，这种加速度计可以广泛应用于机械设备、电力设备、航空航天等领域，以实现对设备运行状态的实时监控和预警。
而意法半导体推出的这款3轴MEMS加速度计，具有以下几项重要特点：该加速度计采用了先进的MEMS技术，具有高精度和高稳定性。
通过微机电系统的高精度加工工艺和先进的传感器设计，意法半导体的这款加速度计可以实现对设备振动和加速度变化的精准测量，极大地提高了工业监控系统对设备运行状态的监测精度。
该加速度计具有较宽的测量范围和高频率响应特性。
在实际的工业监控场景中，设备的振动和加速度变化可能会非常复杂和多样化，因此需要传感器具有较宽的测量范围和高频率响应特性，以满足不同场景下的测量需求。
而意法半导体的这款加速度计，正是针对这一需求进行了优化设计，可以实现对多种振动和加速度变化的精准测量，适用于不同工业监控场景的需求。
该加速度计还具有低功耗和高可靠性的特点。
在工业监控系统中，传感器通常需要长时间运行，并在严苛的工作环境中工作，对功耗和可靠性的要求非常高。
意法半导体的这款加速度计在设计上充分考虑了这些因素，采用了低功耗设计和高可靠性材料，可以长时间稳定地运行于工业监控系统中，从而提高了系统的可靠性和稳定性。
意法半导体推出的这款3轴MEMS加速度计，不仅具有高精度和高稳定性的特点，还具有较宽的测量范围和高频率响应特性，同时还具有低功耗和高可靠性的特点，非常适合应用于工业监控系统中，可以有效提高系统的性能和稳定性，帮助企业实现更加智能化和高效化的生产管理。
MEMS加速度计的原理及应用
MEMS加速度计的原理及应用MEMS加速度计（Microelectromechanical Systems Accelerometer）是一种基于微电子机械系统的加速度测量器件。
它利用微电子技术和微米制造工艺，将加速度的作用转化为电信号的变化，从而实现对物体的加速度测量。
MEMS加速度计的原理是利用微机械结构和微运动质量的特性。
一般来说，MEMS加速度计由微型质量块和弹簧支撑系统组成，当物体发生加速度改变时，弹簧支撑系统会受到力的作用，从而导致微型质量块产生相应的位移。
这个位移可以通过微电子传感器转化为电信号，进而进行处理和分析。
1.手机和消费电子产品：MEMS加速度计被广泛应用在手机和其他消费电子产品中，用于实现自动屏幕旋转、运动感应游戏、姿势识别和手势控制等功能。
2.汽车安全系统：MEMS加速度计可用于汽车安全系统中，如气囊部署系统。
当车辆发生碰撞或急刹车等意外情况时，加速度计可以检测到车辆的加速度变化，并触发相应的安全机制。
3.工业监测：MEMS加速度计可以用于工业监测中，如机械设备的振动监测。
通过检测设备振动的频率和幅度，可以预测设备的健康状况和可能的故障。
4.体感游戏和虚拟现实（VR）设备：MEMS加速度计可以用于体感游戏和虚拟现实设备中，如头戴式显示器。
通过感应用户的头部和身体的运动，可以实现更加真实和沉浸式的游戏和虚拟体验。
5.医疗领域：MEMS加速度计可以用于医疗监测和诊断中，如运动追踪和睡眠监测。
通过监测运动和睡眠的模式和质量，可以帮助医生评估患者的健康状况。
6.运动跟踪器：MEMS加速度计在运动跟踪器中被广泛应用，如智能手环和运动手表。
它可以实时监测用户的步数、距离、卡路里消耗和睡眠质量等信息。
总结起来，MEMS加速度计是一种基于微电子机械系统的加速度测量器件，它通过微机械结构和微运动质量的特性，将加速度的作用转化为电信号的变化。
这种技术在手机、汽车安全系统、工业监测、体感游戏、医疗领域和运动跟踪器等领域有着广泛的应用。
加速度计在集成电路中的应用
加速度计在集成电路中的应用1.引言1.1 概述加速度计是一种可以测量物体加速度的传感器，它在集成电路中的应用越来越广泛。
随着现代科技的发展，人们对于精准测量运动和姿态的需求也越来越大，而加速度计正好可以满足这一需求。
加速度计的原理是基于牛顿力学的加速度定义，通过测量物体在空间中的加速度来反映物体的运动状态。
在集成电路中，加速度计通常由微机电系统（MEMS）技术制造而成，它是将微机电器件与集成电路技术相结合的产物。
加速度计在集成电路中的组成主要包括感应结构、信号采集电路和控制电路。
感应结构是实现加速度测量的核心部件，它通常由微机电器件制成，可以将物体的加速度转化为电信号。
信号采集电路负责对感应结构输出的电信号进行放大、滤波和转换等处理，以保证信号的准确性和稳定性。
控制电路则用于控制和管理加速度计的工作状态，包括供电、校准、数据传输等功能。
加速度计在集成电路中的应用优势主要体现在以下几个方面。
首先，由于集成电路的小型化和集成化特点，加速度计可以更加紧凑地集成到各种设备中，如智能手机、平板电脑和智能手表等。
其次，集成电路的制造工艺相对成熟，可以大规模生产，从而降低了生产成本，提高了加速度计的供应量和市场普及度。
此外，加速度计在集成电路中还可以与其他传感器和模块进行集成，实现更多的功能和应用，如姿态测量、动作识别和室内导航等。
对于加速度计在未来的发展前景，可以预见的是其应用领域将更加广泛。
随着物联网和人工智能技术的不断发展，加速度计将在健康监测、智能家居、无人驾驶等领域发挥重要作用。
同时，随着MEMS技术的不断创新和突破，加速度计的精度和灵敏度将不断提高，功能也将更加丰富和多样化。
可以预见的是，加速度计在未来将成为集成电路中的重要组成部分，为人们的生活和工作带来更多的便利和创新。
文章结构是指文章的组织框架，它决定了文章的逻辑顺序和内容安排。
本文主要介绍了加速度计在集成电路中的应用，文章结构如下：1. 引言1.1 概述引入加速度计在集成电路中的应用，并描述其在现代科技和工程领域的重要性。
MEMS加速度计
MEMS加速度计MEMS（Micro-Electro-Mechanical Systems）加速度计是一种集成了微电子技术、微机械技术和传感器技术的微型加速度计。
MEMS加速度计以微机电系统技术为基础，利用微型机械结构和微电子技术制作而成的一种传感器。
其结构通常包括一个质量并且可以在三个不同方向上移动的臂梁，一些感应电极以及一个基座。
当加速度计受到外部加速度作用时，质量会受力发生偏移，从而导致感应电极的电荷和电场发生变化，通过测量这些变化，就可以得到外部加速度的信息。
MEMS加速度计主要有压电加速度计和电容加速度计两种类型。
压电加速度计是利用压电效应实现加速度测量的，当受到外部加速度作用时，压电材料产生电荷，从而产生电压输出。
电容加速度计是基于电容变化原理设计的，当加速度计产生加速度时，微机械结构中的电容会发生变化，通过测量电容变化就可以得到加速度的信息。
由于压电加速度计和电容加速度计都是微型化设计，制作工艺成熟，因此MEMS加速度计具有尺寸小、功耗低、成本低和可靠性高等特点。
MEMS加速度计广泛应用于许多领域，特别是在移动设备、汽车、航空航天、智能穿戴设备和工业自动化等领域。
在移动设备方面，MEMS加速度计可用于屏幕旋转、晃动控制和跌落检测等功能。
在汽车领域，MEMS加速度计能够实现碰撞检测、车身稳定控制和自动泊车等功能。
在航空航天领域，MEMS加速度计可用于姿态测量和导航系统。
在智能穿戴设备方面，MEMS加速度计可用于步数统计、睡眠监测和运动追踪等功能。
在工业自动化领域，MEMS加速度计可用于振动检测和故障诊断等应用。
然而，MEMS加速度计也存在一些问题。
首先，由于其微小尺寸，对温度、湿度和振动等环境因素的影响较大，可能会导致测量误差。
其次，MEMS加速度计的精度和分辨率相对较低，对微小加速度的测量不够敏感。
此外，MEMS加速度计的线性度和漂移等问题也需要进一步优化和改进。
综上所述，MEMS加速度计作为一种集成了微电子技术、微机械技术和传感器技术的微型加速度计，在各个领域有着重要的应用价值。
加速度计工作原理
加速度计工作原理加速度计是一种用于测量物体加速度的仪器，它在工程、航空航天、汽车以及消费类电子产品中都有着广泛的应用。
加速度计的工作原理主要基于牛顿第二定律和惯性原理，通过测量物体的加速度来实现对物体运动状态的监测和控制。
本文将对加速度计的工作原理进行详细介绍，希望能够帮助读者更好地理解加速度计的工作原理。
加速度计是一种基于微机电系统（MEMS）技术的传感器，它通常由质量块和感应电路组成。
当物体发生加速度变化时，质量块会受到惯性力的作用而发生位移，感应电路会通过测量质量块的位移来得到加速度的大小。
在加速度计中，常用的测量原理包括电容式、压阻式和谐振式等，它们都是基于质量块的位移与感应电路的输出信号之间的关系来实现加速度测量的。
在电容式加速度计中，质量块与固定电极之间会形成一个电容器，当质量块发生位移时，电容器的电容值会发生变化，感应电路通过测量电容值的变化来得到加速度的大小。
而在压阻式加速度计中，质量块与感应电路之间会连接一个压阻器，当质量块发生位移时，压阻器的电阻值会发生变化，感应电路通过测量电阻值的变化来得到加速度的大小。
而在谐振式加速度计中，质量块与感应电路之间会形成一个谐振系统，当质量块发生位移时，谐振系统的谐振频率会发生变化，感应电路通过测量谐振频率的变化来得到加速度的大小。
无论是哪种测量原理，加速度计的工作原理都是基于质量块的位移与感应电路的输出信号之间的关系来实现对加速度的测量。
在实际应用中，加速度计可以通过微处理器来对输出信号进行处理，并最终得到物体的加速度信息。
通过对加速度信息的监测和分析，可以实现对物体运动状态的控制和调节，从而在工程、航空航天、汽车以及消费类电子产品中发挥着重要的作用。
总之，加速度计是一种用于测量物体加速度的重要仪器，它的工作原理主要基于牛顿第二定律和惯性原理，通过测量物体的加速度来实现对物体运动状态的监测和控制。
通过对加速度计的工作原理进行深入的了解，可以更好地应用和开发加速度计在各个领域的应用，从而更好地满足人们对物体运动状态监测和控制的需求。
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MEMS加速度计的原理及运用高鹏黄国胜2006．12.19目录1.MEMS加速度计基本原理分析1.1 MEMS简介1.2微加速度计的类型1.3 差分电容式加速度计的结构模型及其工作原理1.4 MEMS微加速度计的制造工艺1.5 MEMS微加速度计主要性能指标的设计和控制1.6 MEMS加速度计的其它结构1.7 各厂商MEMS加速芯片参数对比1.8 线性度1.9灵敏度与功耗2．MEMS加速度计国内外现状3．微加速度计的发展趋势4．MEMS加速度计应用前景分析5．用MEMS加速度计测量加速度、角度1.1MEMS简介随着MEMS技术的发展，惯性传感器件在过去的几年中成为最成功，应用最广泛的微机电系统器件之一，而微加速度计（microaccelerometer）就是惯性传感器件的杰出代表。
微加速度计的理论基础就是牛顿第二定律，根据基本的物理原理，在一个系统内部，速度是无法测量的，但却可以测量其加速度。
如果初速度已知，就可以通过积分计算出线速度，进而可以计算出直线位移。
结合陀螺仪（用来测角速度），就可以对物体进行精确定位。
根据这一原理，人们很早就利用加速度计和陀螺进行轮船，飞机和航天器的导航，近年来，人们又把这项技术用于汽车的自动驾驶和导弹的制导。
汽车工业的迅速发展又给加速度计找到了新的应用领域，汽车的防撞气囊（Air Bag）就是利用加速度计来控制的。
作为最成熟的惯性传感器应用，现在的MEMS加速度计有非常高的集成度，即传感系统与接口线路集成在一个芯片上。
本文将就微加速度计进行初步设计，并对其进行理论分析。
1.2 微加速度计的类型1.2.1 压阻式微加速度计压阻式微加速度计是由悬臂梁和质量块以及布置在梁上的压阻组成，横梁和质量块常为硅材料。
当悬臂梁发生变形时，其固定端一侧变形量最大，故压阻薄膜材料就被布置在悬臂梁固定端一侧（如图1所示）。
当有加速度输入时，悬臂梁在质量块受到的惯性力牵引下发生变形，导致固连的压阻膜也随之发生变形，其电阻值就会由于压阻效应而发生变化，导致压阻两端的检测电压值发生变化，从而可以通过确定的数学模型推导出输入加速度与输出电压值的关系。
压电式微加速度计是最早出现的微加速度计，其优点是：结构简单，芯片的制作相对容易，并且接口电路易于实现。
其缺点是：温度系数比较大，对温度比较敏感；和其他原理微加速度计相比，其灵敏度比较低，蠕变和迟滞效应比较明显。
图1：压阻式微加速度计原理图1.2.2 电容式微加速度计电容式微加速度计是最常见的，也有成熟推广的产品。
其基本原理就是将电容作为检测接口，来检测由于惯性力作用导致惯性质量块发生的微位移。
质量块由弹性微梁支撑连接在基体上，检测电容的一个极板一般配置在运动的质量块上，一个极板配置在固定的基体上。
图2所示为典型的三明治结构的平板电容式微加速度计。
还有AD 公司开发的电容式微加速度计采用梳齿阵列电容作为检测接口。
电容式微加速度计的灵敏度和测量精度高、稳定性好、温度漂移小、功耗极低，而且过载保护能力较强；能够利用静电力实现反馈闭环控制，显著提高传感器的性能。
图2：电容式微加速度计示意图1.2.3 扭摆式微加速度计扭摆式微加速度计的敏感单元是不对称质量平板，通过扭转轴与基座相连，基座上表面布置有固定电极，敏感平板下表面有相应的运动电极，形成检测电容(如图3) 。
当有加速度作用时，不对称平板在惯性力作用下，将发生绕扭转轴的转动。
转动角与加速度成比例关系，可用下式表示：maL = Kθ（3）式中， a 为输入加速度；L 为质量平板质心到支撑轴转动中心的距离；K 为支撑轴的扭转刚度系数；θ为平板的扭转角。
图3：扭摆式微加速度计的结构当质量平板发生偏移时，可以利用电容的静电力来调节平板的偏转角度，提高系统的测量范围，改善系统的动态特性。
其基本特点与电容式类似。
1.2.4 隧道式微加速度计隧道效应就是平板电极和隧道针尖电极距离达到一定的条件，可以产生隧道电流。
由J.G.Simmons 推导的隧道电流和针尖与下电极之间的距离关系可以描述为：I∝ V×exp ( -αkx) （4）式中，V 为施加在电极两端的电压；α为有效势垒高度；x 为电极间隙；k 为常数。
这样可以看出，隧道电流与极板之间的间隙 x 呈负指数关系。
隧道式微加速度计常用悬臂梁或者双端固支梁支撑惯性质量块，质量块在惯性力的作用下，位置将发生偏移，这个偏移量直接影响到隧道电流的变化，通过检测隧道电流变化量来间接检测加速度值。
系统的典型结构示意图如图4 所示。
图4：隧道式微加速度计原理示意图隧道式微加速度计具有极高的灵敏度，易检测，线性度好，温漂小，抗干扰能力强，可靠性高。
但是由于隧道针尖制作比较复杂，所以其工艺比较困难。
还有其他一些新型加速度计，譬如基于热阻抗原理的热加速度计，也具有很好的实验结果。
1.3 差分电容式加速度计的结构模型及其工作原理电容式MEMS加速度计是加速度计中的工作灵敏度较高的一种，也是使用最为广泛的一种结构。
因此这里分析MEMS加速度计的时以电容式加速度计为例。
1.3.1 MEMS微加速度计的结构模型采用质量块-弹簧-阻尼器系统来感应加速度，其结构如图5所示。
图中只画出了一个基本单元。
它是利用比较成熟的硅加工工艺在硅片内形成的立体结构（图5只给出其剖面示意图）。
图中的质量块是微加速度计的执行器，与质量块相连的是可动臂；与可动臂相对的是固定臂。
可动臂和固定臂形成了电容结构，作为微加速度计的感应器。
其中的弹簧并非真正的弹簧，而是由硅材料经过立体加工形成的一种力学结构，它在加速度计中的作用相当于弹簧。
图5：微加速度计的结构示意图。
1.3.2 MEMS微加速度计的工作原理加速度计的工作原理可概述如下：当加速度计连同外界物体（该物体的加速度就是待测的加速度）一起加速运动时，质量块就受到惯性力的作用向相反的方向运动。
质量块发生的位移受到弹簧和阻尼器的限制。
显然该位移与外界加速度具有一一对应的关系：外界加速度固定时，质量块具有确定的位移；外界加速度变化时（只要变化不是很快），质量块的位移也发生相应的变化。
另一方面，当质量块的发生位移时，可动臂和固定臂（即感应器）之间的电容就会发生相应的变化；如果测得感应器输出电压的变化，就等同于测得了执行器（质量块）的位移。
既然执行器的位移与待测加速度具有确定的一一对应关系，那么输出电压与外界加速度也就有了确定的关系，即通过输出电压就能测得外界加速度。
图6：（a）执行器的力学结构示意图，（b）感应器的电学原理图。
具体地说，以Vm表示输入电压信号，Vs表示输出电压，Cs1与Cs2分别表示固定臂与可动臂之间的两个电容（见图6），则输入信号和输出信号之间的关系可表示为：（5）其中电容与位移之间的关系由电容的定义给出：（6）其中x是可动臂（执行器）的位移，d是没有加速度时固定臂与悬臂之间的距离。
由（6）式和（5）式可得（7）根据力学原理，稳定情况下质量块的力学方程为：（8）k为弹簧的劲度系数，m为质量块的质量。
因此，外界加速度与输出电压的关系为：（9）可见，在加速度计的结构和输入电压确定的情况下，输出电压与加速度呈正比关系。
1.4 MEMS微加速度计的制造工艺以往的加速度计都是利用传统的机械加工方法制造的，但是这种加速度计的体积大、分量重，应用场合受到很大限制，MEMS技术制造的微加速度计克服了这些缺点。
这里以COMS－MEMS加工技术为例，其加工流程大体如下：如图7所示，经过CMOS浇铸工艺之后就得到如图7(a)的效果，再用CHF3/O2进行各向异性的反应离子刻蚀（reactive ion etch，即RIE）腐蚀掉外层氧化物，得到如图7(b)所示的效果，接下来用SF6/O2来腐蚀体硅，便从衬底上得到微结构，即如图7(c)所示的效果。
图7：CMOS-MEMS加工工艺流程图：（a）经过MOS工艺加工后；（b）经过介质腐蚀工艺后；（c）经过体硅腐蚀工艺后。
图8是微加速度计工艺完成以后芯片的扫描电子显微镜（SEM）照片。
图8：微加速度计芯片的扫描电镜（SEM）照片（上）及其局部放大图（下）。
1.5 MEMS微加速度计主要性能指标的设计和控制在加速度变化的动态过程中，质量块的位移是时间的函数。
根据牛顿第二定律，质量块的运动由下列二次常微分方来描述（10）其中，k为弹簧的劲度系数，b为阻尼部件的阻尼因子，aext是外部加速度。
可见，弹簧部件的设计和阻尼部件的设计对加速度计的性能是至关重要的。
1.5.1 弹簧劲度系数的控制对于弹簧，其构造实际上是如图9所示的力学结构。
不难分析得到，其劲度系数为：图9：弹簧结构示意图（11）其中，E是杨氏模量，h是弹片的厚度，w是弹片的宽度，l是弹簧结构的长度。
为了得到稳定的感应器参数，弹簧的劲度系数必须严格控制。
根据上面的公式我们可以看出弹簧的劲度系数正比于弹片宽度的三次方，故这正是控制劲度系数的关键。
因此，应尽量保持弹片的宽度各处均匀。
1.5.2 阻尼因子的控制对于阻尼器，一般有两种模式，第一种是结构阻尼，是由结构层之间的摩擦产生的；第二种是空气粘滞阻尼，是由大气压力产生的，它比第一种模式的阻尼能力强得多。
一般采用第一种模式；这种结构的阻尼因子一般是由实验确定的：（12）其中μ是空气的有效粘滞系数，t是可动臂的梳指厚度，d是梳指间的间隙宽度，l是梳指长度。
在大气压强为760torr，温度为293K的环境下，粘滞系数为1.56′10-5kg/m.s。
如果图5基本单元数为28，则可以计算得相应的阻尼因子为2.7′10-6kg/s。
经过上面的分析，我们可以通过改变梳指的尺寸和间隙的大小来控制阻尼因子，从而达到实际应用要求。
1.5.3灵敏度的控制感应器的灵敏度是微加速度计中的关键性的技术指标，它是这样来定义的，即用输出电压与输入加速度的比值，见下式：（13）其中CP是寄生电容（见图5）。
由上式可得，要提高灵敏度，必须增大质量块的质量和调制电容，或者减小弹簧劲度系数、梳指间距、以及寄生电容与感应电容的比值。
既然m与d是由加工工艺决定的，只能通过调整k与Vm，才能有效地提高灵敏度。
另外，由图9还可以看到，通过增加弹簧构造中弯折部分的个数也可以来减小k。
1.6 MEMS加速度计的其它结构以上是MEMS加速度计的基本原理分析，至于具体的MEMS加速度计设计可通过不同的工艺及不同的力学结构和电容结构来实现。
如从力学角度看还有双端支梁式结构和悬梁式结构，如图10所示：图10：双端支梁式结构（左），悬梁式结构（右）通过材料力学的分析可同样推导出加速度与质量块的位移之间的关系式，从而结合电容位移与输出电压的关系式，推导出输出电压值与加速度之间的关系。
而电容结构来分析还有把电容做成梳状的形式，如下图11所示图11：梳头电容结构通过分析同样可推导出其电容及其输出电压与质量块的位移关系式。