MEMS潜在的影响力和各种传导机制的广泛应用,使得各种新型MEMS产品逐步实现商业化,微机械加速度传感器就是其中特别重要的一种,它已经广泛渗透到人们日常的社会生产生活中。但是它的电容变化非常小,必须和检测电路一起使用,才能发挥其应有的功能,所以对检测电路的设计要求越来越高,检测电路的检测精度和电路性能的高低对加速度传感器来说至关重要。差分电容式加速度计的上下极板两电容共同组成差分电容,其电容变化直接反映加速度,而且与加速度是线性正比关系。本论文所研究的就是差分电容式微加速度计的检测电路,包括以下几部分:(一)对MEMS技术做一下简单的介绍,在此基础上讨论微机械加速度传感器的国内外研究现状及应用,对其进行了分类,并分别介绍了各种传感器的性能特点和工作原理。对需要检测的微加速度计的比较重要的特性指标分别进行讨论。(二)讨论电容式微加速度计的测控原理,介绍其工作原理,并在此基础上将传感器分为变面积和变间距两种,重点介绍采用差分电容结构设计制作的加速度传感器,对开关电容、AC桥式、谐振式和电荷放大四种检测电路进行比较,最终选择电荷放大电路。(三)结合要检测的微加速度计的自身特点和选用的电荷放大检测电路,拟定了检测电路的总体方案。并设计了各电路模块,之后为了验证方案的合理性,对电路的性能进行了模拟仿真,最后建立了加速度加载系统,对制作的器件施加加速度,测量不同加速度时电压的变化情况,并对数据进行了处理,拟合出了电压变化量随加速度的变化曲线。
