2.1 基本工作原理 6

2.2 谐振梁振动的力学分析 7

2.2.1 谐振梁横向振动的偏微分方程 8

2.2.2 谐振梁横向振动的振型方程 9

2.2.3 谐振梁谐振频率的计算 11

2.3 性能指标 13

2.4 本章小结 14

3 谐振梁加速度计的非线性误差分析 15

3.1 本课题研究的谐振梁加速度计 15

3.1.1 谐振梁加速度计的结构形式 15

3.1.2 谐振梁加速度计的理论频率计算 16

3.2 谐振梁加速度计的大量程非线性分析 18

3.2.1 理想结构加速度计的非线性 18

3.2.2 非理想结构加速度计的非线性 19

3.3 仿真 21

3.4 本章小结 26

4 谐振梁加速度计试验分析 27

4.1 重力场1g静态翻滚试验 27

4.2 高g精密离心机试验 31

4.3 本章小结 37

结  论 38

致  谢 39

参 考 文 献 40

1 绪论

1.1 谐振梁加速度计概述

谐振梁加速度计是微机械加速度计的种类之一，由于其具有测量范围大、精度高、稳定性好、质量轻、体积小等优点，近年来成为许多科研机构的研究热点。谐振梁加速度计的基本特征是输出准数字信号，抗干扰能力强，后续检测和处理可靠简便。目前，该类加速度计的研发已达到战略级。文献综述

谐振梁加速度计由质量块、对称分布的DETF（双端固定音叉）谐振器、杠杆放大机构和支撑结构组成。其中，DETF谐振器包括驱动检测梳齿和作为敏感元件的谐振梁两个部分。质量块在加速度的作用下产生惯性力并传递至对称分布的谐振梁，其中受到拉力的谐振梁谐振频率上升，受到压力的谐振梁谐振频率降低。通过信号差分处理，输出的差动频率即对应着被测加速度。

谐振梁固有的谐振特性决定了其具有很高的分辨率和灵敏度，使得谐振式传感器成为高性能、低成本传感器的代表。目前，谐振梁硅微加速度计已成为硅微加速度计发展的新趋势[1]。

1.2 国内外研究现状

1.2.1 国外研究现状