基于风洞的电容式加速度计检测电路设计
电容式加速度计的电路设计_改1234
毕业设计电容式加速度计的电路设计系别：专业：班级：学号：学生姓名：指导教师：职称：年月日电容式加速度计的电路设计摘要20世纪80年代，随着微电子技术、半导体集成电路工艺的日益完善，人们开始把IC 制造技术引用于精密机械制造，出现了微机械、微型传感器、微型执行器等微机械制造技术。
微机械电容式加速度计是人们广为关注、竞相开发的一种微型加速度计。
其中，加速度计的类型有压阻式、压电式和电容式等多种。
其中，电容式加速度计具有测量精度高、温度效应等优点。
随着MEMS(Micro Electro Mechanical Sys-tem)技术的发展，采用静电力驱动、电容变化检测位移的电容式MEMS加速度计因具有结构简单、动态响应快、分辨率高、温漂低等优点，应用越来越广泛。
采用闭环差动结构的电容式加速度计可进一步提高灵敏度，减小非线性误差是目前实现高性能加速度计的一个有效途径。
电容式加速度计为一种重要的惯性器件，在汽车、消费电子、惯性制导等方面有广泛的应用前景。
性能指标的提高一直是微机械加速度计领域的重要研究方向。
其中，检测电路的性能对加速度计整体性能也起着日益重要的决定作用。
本文主要针对电容式加速度计的噪声以及闭环检测电路和自动校零技术等作为主要的分析方向，这对于电容式加速度计的工程化和未来的发展方向具有一定的参考意义。
论文的研究方向：（1）机械加速度计的分类。
有压电式、压阻式、电容式等。
（2）电容式加速度的噪声分析。
（3）电容式加速度计的闭环检测电路分析。
（4）电容式加速度计的自动校零技术分析。
关键词：电容式加速度计；分辨率；惯性器件；噪声；自动校零CAPACITIVE ACCELEROMETER CIRCUIT DESIGNABSTRACTNineteen eighties，with microelectronic technology，semiconductor integrated circuit technology is increasingly perfect，people began to use IC manufacturing technology used in precision machinery manufacturing，appeared a micromechanical，miniature sensors，micro actuators and other micro machinery manufacturing technology. Micro mechanical capacitive accelerometer is widely concerned，competing in the development of a kind of micro accelerometer. Among them，the accelerometer of the type having piezoresistive，piezoelectric transformer and capacitor etc.. Wherein，capacitive accelerometer has high measurement precision，temperature effect and other advantages. With the MEMS ( Micro Electro Mechanical Sys-tem ) technology development，using the static electric power driving，capacitance change detection displacement capacitive accelerometer MEMS because of its simple structure，quick dynamic response，high resolution，low temperature drift，is applied more and more extensively. Using a closed-loop differential capacitive accelerometer can further improve the sensitivity，reduced nonlinear error is present to realize highperformance accelerometer in an effective way. Capacitive accelerometer is a kind of important inertial device，in the automotive，consumer electronics，inertial guidance has extensive application prospects. Performance improvement of MEMS accelerometer has been is an important research direction in the field. Among them，detecting circuit for accelerometer performance overall performance also plays an increasingly important role in the decision.Research direction:(1) the classification of mechanical accelerometer. A piezoelectric type，pressure resistance type，capacitance type.(2) a capacitive acceleration noise analysis.(3) capacitive accelerometer s detection circuit analysis.(4) capacitive accelerometer auto zero calibration technology analysis.Key words: capacitive accelerometer; resolution; inertial device; noise; automatic zero adjustment目录1 绪论 (1)1.1机械加速度计的基本原理 (1)1.1.1加速度计的性能指标 (2)1.2加速度计的分类 (3)1.2.1电容式加速度计 (3)1.2.2压电式加速度计 (4)1.2.3压阻式加速度计 (4)1.2.4隧道式加速度计 (5)1.3应用 (5)2 电容式加速度计的噪声分析 (6)2.1.1基本组成 (6)2.1.2工作原理 (7)2.2电容式微加速度计噪声建模 (7)2.2.1机械热噪声 (7)2.2.2电路噪声 (8)2.2.3噪声计算 (10)2.2.4实验结果分析 (10)2.3结论 (12)3 电容式加速度计的闭环检测电路分析 (12)3.1三明治结构加速度计检测原理 (12)3.2双端反馈闭环检测电路设计 (13)3.2.1高对称激励信号源 (14)3.2.2同步相敏解调的带通作用 (17)3.2.3双端反馈静电力平衡回路 (17)3.2.4实验结果与讨论 (18)3.3结论 (19)4 电容式加速度计的自动校零技术分析 (20)4.1加速度计结构和静电力调零原理 (20)4.2自动调零电路的设计 (21)4.2.1数字电位器MAX4502的工作原理 (21)4.2.2自动校零接口电路及其实现 (22)4.2.3实验结果 (23)4.3结论 (24)5总结与展望 (24)参考文献 (25)致谢 (26)闽南理工学院毕业设计第1章 绪论1.1 机械加速度计的基本原理加速度计的测量原理基于牛顿第二定律:物体受到的合力等于其质量与加速度的乘积。
非硅MEMS电容式微加速度计的测控电路设计
法 电路组成 。完成了微加速度计测控 电路 的调试和检测通道的标定 实验 ， 实验表明 ： 检测通道的量程 约为 ±６ Ｆ 灵敏度为 ８ ． ／ Ｆ 线性度为 ２ ５ ， ， ｐ ９３ ｍＶ ｐ ， ．９％ 满足加速度计检测通道 的要求 。
关键词 ：微机 电系统 ； 微加速度计 ； 差分 电容 ； 测控 电路 ； 标定 中图分类号 ：Ｖ２ １４ Ｔ ２２ １ ４ ． ， Ｐ １ ． 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１０ －７ ７ ２ １ ）２ ０ ００ ０ ０９８ （ ０２ ０ － ９ －３ ０
Ａｂ ｔａ ｔ ｏ ｉ ｒ ｖ ｈ ｎ ｉ ｖ ｒｌ ａ ｉ ｇ ｃ ｐ ｂ ｌ ｙ ｏ ｓ ｒ ｃ ：Ｔ ｍｐ ｏ ｅ ｔ ｅ ａ ｔ ｏ ｅ ｏ ｄｎ ａ ａ ｉ ｔ ｆＭＥＭＳ ｍｉｒ ａ ｃ ｌ ｒ ｍｅｅ ， ｅ ｏ —ｉ ｃ ｎ ＭＥ — ｉ ｃｏ ｃ ｅｅ ｏ ｔｒ ａ ｎ ｗ ｎ ｎ ｓ ｉｏ ＭＳ ｌ ｃ ｐ ｃｔ ｅ ｍｉ ｒａ ｃ ｌｒ ｍｅｅ ａ ｅ ｎ Ｕ Ｌ ＧＡ ｔｃ ｎ ｌｇ ｎ ｔ ｄ ｔｃ ｉｎ ａ ｄ ｃ ｎｒ ｌｃｒ ｕ ｔ ｏ ｉ ｅ ｅ ｔ ｌ ａ ａ ｉ ｖ ｃ ｏ ｃ ｅｅ ｏ ｔｒｂ ｓ ｄ ｏ Ｖ— Ｉ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ａ ｄ ｉ ｅ ｅ ｔ ｎ ｏ ｔ ｉ ｉ ｆｄ ｆ ｒ ｎ ｉ ｉ ｓ ｏ ｏ ｃ ｓ ｆ ａ
（ 海交通大学 微纳科学技术研究院 ，
摘
要：为 了提高 ＭＥ ＭＳ微加速度计 的量程和抗过载能力 ， 设计 了基于 ｕ —ＩＡ技术 的非硅 Ｍ Ｍ Ｖ ＬＧ Ｅ Ｓ电容
式微加速度计 。针对该 加速度计 ， 计了基于相敏解调 的差分 电容测控 电路 。检 测通道 主要 由前置级 电 设 荷积分放大 电路 、 带通滤波 电路 、 相敏解调器 、 低通滤波 以及 电平转换 电路组成 ， 反馈通道 由低通滤波和加
电子论文-eAD7745的微电容加速度计测量电路设计与实现
四层，中间两层分别为完整的地、电源平面，数字电 源／地平面和模拟电源／地平面是分开的。
图５加速度计电路电源、地连接示意 由于加速度计电路在加速度测试时会不断振 动，所有的跳线必须非常稳固。跳线开关可能不太 适用，本文采用０ｆｌ电阻来连接所有的跳线。其中， 数字地平面和模拟地平面由一个ｏＱ电阻单点相连 以实现星型接地。另外一个ｏＱ可选电阻可用于数 字电源和模拟电源的连接，方便提供三种供电模式。 ２．２旁路和滤波 本文的电路中，稳压直流电源旁采用了１００弘Ｆ 的解耦电容，其他每个有源器件旁都接上了芯片数 据手册中推荐大小的解耦电容。模拟电源经过１【型 低通滤波器滤波，其中的电感值和电容值分别为０．５ ｐＨ和１ ｐＦ。 ＡＤ７７４５的两根串行通讯接口线上串接可选滤 波电阻，该滤波电阻可降低串行通讯接口线上的瞬 时电流。另外，每个模拟器件的电源引脚上也都串 联了一个可选滤波电阻。 ２．３器件布局和布板 为了最小化器件间的共阻抗耦合，大模拟信号 （例如驱动电动机的电流、电压信号）必须和小模拟 信号（例如运放上的或Ａ／Ｄ输入端上的信号）隔开， 这两者都必须远离数字信号。 布板时首先要考虑的就是器件的布局。本文电 路中的器件分为两大类：数字器件类，包括微控制器 ８９Ｃ５１和ｍａｘ２３２串口；小信号模拟器件类，包括 Ｄ／Ａ参考电压芯片ＡＤＲ３９２，ＡＤ７７４５和Ｄ／Ａ。如 图６所示，模拟器件类放置在最右边；数字器件类中 的晶振和ｍａｘ２３２串口频率最高，最可能产生传导 和辐射噪声，因此最靠近电路板上的接插件放置。 其中，红色的大块面积是地平面，用于为嘈杂或易受 干扰的电路部分提供法拉第屏蔽：包括两个电源、晶 振及模拟电路部分。 布板时其次要考虑的问题是电源和地策略，每 种器件类的电源及电流返回路径最好分开，以减小 共阻抗耦合。
如图１，ＡＤ７７４５核心由一个二阶（｝△或电荷平衡） 调制器和一个三阶数字滤波器组成，该芯片既可以 测电容，也可以当作普通Ａ／Ｄ使用。它上面还集成 了一个多路复用器，一个振荡源（方波发生器）和两 个ＣＡＰＤＡＣ；以及一个温度传感器，一个电压基准、 一个时钟发生器；还有控制校准逻辑单元和ＩｚＣ串 行接口。
设计一种新型电容式加速度测量仪
设计一种新型电容式加速度测量仪杨振清;张惠子;林春丹;丁凯洋【摘要】设计了一种可测量加速度的变极板间距式的差动电容传感器的测量仪.该测量仪的核心是传感器和测量电路部分:从力学上可以看成是一个质量弹簧阻尼系统.其工作过程为传感器感受力后产生加速度,运动质量块由于惯性力而拉动弹簧产生形变,使两个电容发生变化;测量电路部分,是一差动脉宽调制电路,根据测量上述电容的变化情况,推导出加速度.该测量仪是一种便捷的利用电容测量加速度的仪器.【期刊名称】《大学物理实验》【年(卷),期】2018(031)001【总页数】3页(P83-85)【关键词】加速度;电容式传感器;差动脉宽【作者】杨振清;张惠子;林春丹;丁凯洋【作者单位】中国石油大学(北京) ,北京 102249;中国石油大学(北京) ,北京102249;中国石油大学(北京) ,北京 102249;中国石油大学(北京) ,北京 102249【正文语种】中文【中图分类】O311电容的正对面积，极板间距，介质介电常数等这些物理量的变化会引起电容量变化，而电容式传感器就是将被测物理量或机械量转换成为这一电容量变化的一种转换装置。
它具有装置简单，成本低廉，功耗小，精度高等优点，广泛用于振动、角度、振动、速度、压力、成分分析、介质特性等方面的测量。
常见的电容式传感器的测量电路有很多，普通交流电桥、调频电路、脉宽调制电路等。
本文选取差动脉宽电路为研究对象，用于测量传感器部分差动电容的变化。
1 工作原理如图1所示为传感器的实物结构图，其中①质量块、②弹簧、③定极板、④动极板；图2所示为原理图，有两个固定极板上端有一用弹簧连接的质量块，此质量块的两个端面为可动极板。
然后接入到差动脉宽调制电路的差动电容端口。
当传感器做加速运动时，两电容的极板间距发生变化，一个增加，一个减小，从而使C1与C2产生大小相等，符号相反的增量，通过差动脉宽调制电路(下文将介绍差动脉宽调制电路)输出端特性，反应出输出电压与电容变化的关系。
基于微电容测量IC的加速度计电路设计与实现的开题报告
基于微电容测量IC的加速度计电路设计与实现的开题报告一、选题背景加速度计是一种测量物体加速度的传感器，常用于惯性导航系统、智能手机、运动监测等领域，是 MEMS (微电子机械系统) 中重要的一项技术。
其中，基于微电容测量的加速度计具有结构简单、制造成本低廉、能够测量静态加速度和动态加速度等优点，因而被广泛应用。
本项目旨在设计和实现基于微电容测量IC的加速度计电路，从而能够获得加速度的测量值。
二、研究内容1.基于微电容测量原理，设计加速度计电路的前端信号采集模块。
2.利用运算放大器等元器件，设计信号放大模块，将采集到的信号放大到合适的电平。
3.实现微电容的驱动和微电容信号的增幅、滤波等处理。
4.利用单片机等元器件对处理后的信号进行采集、处理，得到加速度值。
三、预期成果设计和实现基于微电容测量IC的加速度计电路，实现对静态和动态加速度的测量，并能够输出数字信号。
预计结果为原理验证电路的电路图和 PCB 设计文件，以及软件程序。
四、研究方法和技术路线1.通过文献调研，掌握微电容测量原理、加速度计的基本结构与工作原理。
2.根据设计要求，选定合适的元器件，进行电路的原理设计。
3.进行仿真验证，通过仿真软件来测试电路性能，并作出必要的调整。
4.将电路实现到 PCB 设计中，针对 PCB 层面进行性能测试与验证。
5.编写下位机程序，将读取的数据进行处理，得到最终的加速度值。
五、预期创新点1.实现了基于微电容测量原理的加速度计电路设计。
2.优化了微电容的驱动和微电容信号的处理，提高了信噪比。
3.采用单片机对数据进行采集和处理，方便了数据的处理和控制。
六、研究进度计划本项目的研究进度计划如下：1.文献调研和基础知识学习，预计完成时间为两周。
2.电路原理设计，预计完成时间为三周。
3.仿真验证和 PCB 设计，预计完成时间为三周。
4.下位机程序编写，预计完成时间为两周。
5.电路性能测试和试验结果分析，预计完成时间为两周。
电容式加速度计结构与检测电路的研究
电容式加速度计结构与检测电路的研究赵军荣;戴丽霞;刘双峰【摘要】提出一种基于水银电容式加速度传感器的接口电路.从根本上解决加速度传感器在大冲击或恶劣环境下的测量数据难采集的问题.在此接口电路中,采用MS3110芯片对设计加工的电容式加速度计进行测试,通过单片机写入程序来控制该芯片,调节内部各参数,使MS3110工作在线性度和灵敏度最佳状态.实验结果表明,此接口电路具有很高的稳定性、灵敏度和线性度.该测量电路主要包括硬件设计和软件设计.该电路能够高精度测量微小电容,有很好的应用前景.【期刊名称】《电子测试》【年(卷),期】2010(000)010【总页数】5页(P88-92)【关键词】电容加速度计;水银;单片机;MS3110【作者】赵军荣;戴丽霞;刘双峰【作者单位】中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室,山西,太原,030051;中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室,山西,太原,030051;中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室,山西,太原,030051【正文语种】中文【中图分类】TN060 引言本文介绍的微小电容式加速度计由水银和密封壳体上下两极板组成。
水银所承受的加速度使其内部产生不同的张力,形成不同的曲表面，从而导致电容的变化,电容的变化反映了加速度的变化。
然后采用后续测量电路将电容变化转换成电压变化,从而将被测非电量信号转换成电量信号。
由于水银电容加速度计体积很小,其电容量一般只有几个到十几个pF,因此要求检测电路能够检测微小信号[3]。
设计的水银电容式加速度计结构如图1所示。
后续电路采用Microsensors公司的电容检测芯片MS3110作为测量电路,并使用单片机实现对该芯片的内部参数的调节,使其能够正常工作。
图1 水银电容加速度计原理示意图1 水银微小电容检测原理如图1所示水银电容，水银为敏感质量块，与上下固定电极构成差分电容。
假定水银体积不变，当外部加速度a=0时，水银位于中间位置，水银与上下端面电极接触部分构成的平行极板电容面积相等，即 C1 =C2,当外部有加速度时（a≠0时），水银由于内部压力的作用，使得水银与端面电极接触部分构成的平行极板电容面积发生变化，设 r1 ,r2分别表示水银与下端面和上端面接触部分的半径。
高精度电容式微机械加速度计系统的研究与设计的开题报告
高精度电容式微机械加速度计系统的研究与设计的开题报告一、选题背景及意义加速度计是一种广泛使用的传感器，被用于测量物体的加速度和振动。
在现代工业和科学研究中，加速度计被广泛使用于航空航天、机械工程、地震学、车辆运动控制和医学领域等。
电容式微机械加速度计作为一种新型的加速度计，在微型化、低功耗和高精度方面有着明显的优势。
因此，受到了工程研究和应用领域的广泛关注。
本文将研究和设计一种高精度的电容式微机械加速度计系统，旨在提高加速度计的测量精度和稳定性。
本研究将从加速度计传感器的设计和制造、信号放大和采集、数据处理和分析等方面入手，探索一种可行可靠的高精度电容式微机械加速度计系统。
二、研究内容1. 加速度计传感器的设计和制造：通过对常用纳米加工工艺的分析和比较，选择适合制造电容式微机械加速度计传感器的加工工艺；在此基础上，进行传感器结构设计和模拟，并利用微纳制造技术制造出加速度计传感器。
2. 信号放大和采集：设计电路实现对加速度计传感器输出信号的放大和滤波，并通过模数转换器把模拟信号转换成数字信号。
3. 数据处理和分析：使用MATLAB等工具对读取的数据进行初步处理和分析，提取加速度信号的主要特征，计算加速度的大小、方向和频率等参数。
三、研究方法与步骤1. 文献调研：对电容式微机械加速度计的发展历程、技术原理、常用加工工艺、信号处理与数据分析方法等方面进行文献调研和对比分析，明确研究方向和目标。
2. 传感器结构设计和模拟：基于MEMS技术，采用有限元仿真工具对加速度计传感器进行结构设计和模拟分析，确定传感器的尺寸、形状和材料等参数，得到传感器的静态和动态特性。
3. 加工技术选择和实验制造：根据仿真分析结果，选择适合制造加速度计传感器的纳米加工技术，并进行实验制造。
包括硅基材料的薄膜制备、图形转移、微加工、精密组装等步骤。
4. 信号放大和采集电路设计：根据加速度计传感器的特点，设计合适的信号放大和采集电路，包括前置放大、滤波和A/D转换器等部分，并进行电路仿真和实验验证。
应用于MEMS加速度计的电容式检测电路设计
０ 引 言 微系统（ＭＥＭＳ）加速度计具有体积小、质量轻、易集成
的特 点 ［１，２］，被 广 泛 的 应 用 于 消 费 电 子、地 质 勘 探、航 空 航 天等方面。按检测方式 ＭＥＭＳ加速度计分为压阻式、压电 式、电容式、隧 道 式、热 传 导 式 ［３］，其 中 电 容 式 以 其 灵 敏 度 高、可靠性好、温漂小［４］的特点在 ＭＥＭＳ加速度计设计中 占主导地位。电容式 ＭＥＭＳ加速度计中检测电路感应电 容由可动极板与固定极板组成，在接收到外界加速度时，通 过可动极板的平移来改变其与固定极板的间距，产生电容 差值变化量，并 通 过 电 容 电 压 转 换 电 路 转 变 为 输 出 电 压。 由于工艺偏差，感应电容存在失配，使得检测输出电压存在
漂移现象，有效 输 出 电 压 摆 幅 降 低，严 重 制 约 检 测 动 态 范 围 ［５］。除此以外，微 弱 的 检 测 信 号 极 易 受 到 噪 声 的 干 扰， 影响检测精度，约束检测动态范围［６，７］。
本文设计时采用了电容自适应校准技术，消除感应电 容失配对检测动态范围的影响。采用相关双采样（ｃｏｒｒｅｌａ ｔｅｄｄｏｕｂｌｅｓａｍｐｌｉｎｇ）与斩波技术（ｃｈｏｐｐｉｎｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅ），降低 检测电路噪声，提高检测精度。 １ 电路设计与分析
（１．湘潭大学 物理与光电工程学院，湖南 湘潭 ４１１１０５； ２．微光电与系统集成湖南省工程实验室，湖南 湘潭 ４１１１０５； ３．湖南师范大学 物理与电子科学学院，湖南 长沙 ４１００８１）
摘 要：基于相关双采样、斩波技术以及电容自适应校准技术，设计了一种低噪声、高动态范围的全差分 电容式微系统（ＭＥＭＳ）加速度计检测电路。在检测电路感应电容中采用电容自适应校准技术，消除电容 失配，提高检测范围；在开关电容低通滤波器中加入斩波，降低滤波器噪声；控制滤波器时序，消除电荷注 入引起的非线性。在 ５Ｖ电源供电下，仿真结果表明：检测电路输出线性电压范围为 ±３Ｖ，在 ０．０１～ ３００Ｈｚ范围内，等效输出噪声为 ６５０ｎＶ，检测动态范围高于 １２０ｄＢ。 关键词：低噪声；高动态范围；微系统（ＭＥＭＳ）加速度计；电容自适应校准；相关双采样；斩波技术 中图分类号：ＴＰ２１２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１０００—９７８７（２０２０）０５—００７７—０４
电容式传感器加速度计的设计与制造
电容式传感器加速度计的设计与制造传感器是一种将物理量转变为电信号输出的装置，是实现物联网和智能化的重要基础设施之一，随着科技的发展，各种类型的传感器出现在我们的生活中，其中，加速度传感器是一种常见的传感器之一。
加速度传感器可以测量物体在某一方向上的加速度，其设计和制造的成果对现代工业与航空航天的发展起到了至关重要的作用。
电容式传感器是一种应用广泛的加速度传感器，它利用了物体受力后变形的物理特性，实现了在物体受力时电容值的变化，从而达到测量加速度的目的。
本文将介绍电容式传感器加速度计的设计和制造，包括元器件选型、电路设计、实物制造等方面的内容。
一、元器件选型1. 加速度传感器加速度传感器是电容式传感器的核心元器件，其质量和灵敏度决定了电容式传感器的测量精度。
目前市面上的加速度传感器分为单轴加速度传感器和三轴加速度传感器两种。
在选购单轴加速度传感器时，需要考虑其量程和灵敏度。
量程通常是指能够测量的最大加速度值，灵敏度则是指在工作区间内，传感器输出信号大小随加速度单位变化的程度。
在选择一款适合的加速度传感器时，需要根据实际需求，考虑加速度信号的变化范围、振动频率以及电路噪声等因素。
三轴加速度传感器通常可以同时测量三个方向上的加速度变化，具有更高的测量精度和可靠性。
相较于单轴加速度传感器，三轴加速度传感器通常价格更高，但在一些需要同时测量多个方向加速度的应用中，三轴加速度传感器是更为实用的选择之一。
2. 运放运放是电容式传感器电路中不可或缺的元器件之一。
运放的作用是将传感器输出信号放大，并转化为适合读取的电压信号。
在电容式传感器设计中，需要选择具有高增益、低失真、低噪声的运放，以确保传感器输出信号的准确性和稳定性。
二、电路设计电容式传感器加速度计电路分为两个部分，一个是传感器驱动电路，另一个是信号放大电路。
1. 传感器驱动电路传感器驱动电路通常采用交流偏置电路。
交流偏置电路可以将交流信号转换为直流信号，以增强信号的可读性和准确性。
MEMS电容式微加速度计检测电路研究的开题报告
MEMS电容式微加速度计检测电路研究的开题报告
题目：MEMS电容式微加速度计检测电路研究
研究内容：
加速度计是一种常见的传感器，主要用于检测物体的加速度，广泛应用于汽车、机械、工业控制等领域。
MEMS电容式微加速度计是一种新型的加速度传感器，具有尺寸小、重量轻、响应速度快和可靠性高等优点。
本文主要研究基于MEMS电容式微加速度计的检测电路。
具体研究内容包括以下两个
方面：
1. MEMS电容式微加速度计的工作原理和特性分析。
首先介绍MEMS电容式微加速度计的组成结构和工作原理，详细解释MEMS加速度计的特点和优势。
然后探究MEMS电容式微加速度计的误差源和校准方法。
误差源包括器件本身的非线性、温度漂移和噪声等，校准方法包括零点校准和灵敏度校准等。
2. 基于MEMS电容式微加速度计的检测电路设计与实现。
本文借鉴前人的研究成果，设计MEMS电容式微加速度计的检测电路。
具体实现过程是：
（1）借鉴已有的芯片设计，快速设计出MEMS微加速度计的检测电路。
（2）利用SPICE仿真软件对电路进行仿真分析并优化电路参数。
（3）布局电路，并将电路板制造出来。
（4）采用NI采集卡进行实验测试。
预期结果：
预期结果是设计一种基于MEMS电容式微加速度计的检测电路，并通过实验测试验证
其可行性和可靠性。
同时，对于MEMS电容式微加速度计的工作原理和特性进行深入
了解和分析，以便更好地推广和应用该新型传感器。
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（ 两南 科 技 大学 信 息 Ｉ程学 院 ． ｊ 绵 ６ ３０ ） ‘ 四 Ｉ ｌ ４０ ０
摘 要 ： 对风 洞 试验 中的 振 动 ， 计 了 变面 积 式 电容 式 加 速 度 传 感 器 ， 述 了弱信 号检 测 系统 并 着 量 介 绍 了 ｒ个 重 要 的模 块 电路 即 针 设 阐 ｇ
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风 洞足 住 一定 管 道 系 统 内 ， 根据 一 定 目的 来使 垌 模 拟 一 定环 境 所 具 有 的 气 流 进 行测 试 的装 罱 一吼 洞 啦用 ｊ 泛 、 资 昂贵 ， 以 、 耗 所 实 验 的精 准性 是非 常 重要 的 、 中一 些不 必要 的震动 会 影响 实聆 敬据 的精确 而且 会 对实 验设 备 造 成… 定鼍 的损 害… 针对 此种 情况 ， 其 针 对 位移 、 动的 基 于风 洞的 加速 度传 感 器 的检测 因此 而 生 。本设 计 使用 电容 式加 速 度传 感 嚣 ， 振 其具 有 高精 度 、 高线性 度 、 温漂 。 低
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交流激 勋 信 号 源 电路 、 电容 电压 电路 、 波 、 、 滤 乜路 并利 用 电子 自动 化 检 测 仿 真软 件 ｍｕｔｉ１ 设 计 的主 要 模 块 电路 ， ｌｓ ￣对 ｉｔ ＼别进 彳 亍了仿 真 分 析 、仿 真结 果 表 明设 计 的 电路 能 完成 微弱 电容 信 号 的检 测 同时 ， 了提 高 电路 性 能 ， 弱信 号 捡 测 路 中的 杂散 电容 干扰 进 行 为 对 了穷析 研 究 ． 设 计 了电路 时噪 声进 行 了抑制 并 关 键词 ： 洞 ； 速 度 传 感 器 ： ｌｓ 风 加 ｍｕｔｉ ｉｍ 中 图分 类 号 ： Ｐ３ １ Ｔ ３ 文献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ： ０ ９ ３ ４ （０ １１ — １ ６ ０ １ ０ — ０ ４２ １ ）３ ３ ６ — ３
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Ｖｏ ． ， ． ３ １７ Ｎｏ １ ．Ｍ ２ ． Ｐ ３ ６ －３ ６ ０１ ｐ ． １ ６ １ ８ １
基于风 洞 的 电容 式加 速度 计检 测 电路 ห้องสมุดไป่ตู้ 计
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