基于新型梳状栅电容结构的微机械惯性传感器研究
| 致谢 | 第1-6页 |
| 摘要 | 第6-8页 |
| ABSTRACT | 第8-11页 |
| 目录 | 第11-14页 |
| 1 惯性传感器工作原理及综述 | 第14-54页 |
| ·惯性传感器简介 | 第14-16页 |
| ·惯性传感器的工作原理 | 第16-24页 |
| ·加速度计的工作原理 | 第16-19页 |
| ·振动式陀螺的工作原理 | 第19-24页 |
| ·惯性传感器的发展现状 | 第24-42页 |
| ·制造工艺 | 第24-27页 |
| ·检测机理 | 第27-28页 |
| ·致动方式 | 第28页 |
| ·电容检测微机械加速度计 | 第28-33页 |
| ·静电驱动电容检测陀螺 | 第33-42页 |
| ·电容检测 | 第42-47页 |
| ·变间距与变面积检测 | 第43-44页 |
| ·差分电容检测结构 | 第44-46页 |
| ·栅差分电容结构 | 第46-47页 |
| ·静电致动 | 第47-50页 |
| ·推挽驱动 | 第47-48页 |
| ·静电负弹簧效应与静电吸合 | 第48-50页 |
| ·研究动因和工作内容 | 第50-54页 |
| ·研究动因 | 第50-52页 |
| ·工作内容 | 第52-54页 |
| 2 加速度计和陀螺的结构设计 | 第54-90页 |
| ·引言 | 第54-55页 |
| ·新型的梳状栅电容结构 | 第55-59页 |
| ·电容—位移灵敏度 | 第55-56页 |
| ·可动质量块 | 第56页 |
| ·机械灵敏度 | 第56-58页 |
| ·机械热噪声 | 第58-59页 |
| ·弹性梁与系统阻尼 | 第59-63页 |
| ·弹性梁 | 第59-61页 |
| ·系统阻尼 | 第61-63页 |
| ·加速度计的结构设计 | 第63-70页 |
| ·设计考量 | 第63页 |
| ·尺寸参数 | 第63-64页 |
| ·设计参数 | 第64-66页 |
| ·仿真验证 | 第66-70页 |
| ·陀螺的结构设计 | 第70-88页 |
| ·设计考量 | 第70-71页 |
| ·设计优化 | 第71-77页 |
| ·尺寸参数 | 第77-78页 |
| ·设计参数 | 第78-81页 |
| ·法向静电力的影响 | 第81页 |
| ·正交误差和科氏零偏 | 第81-83页 |
| ·仿真验证 | 第83-88页 |
| ·小结 | 第88-90页 |
| 3 工艺设计及分析 | 第90-107页 |
| ·引言 | 第90-91页 |
| ·深反应离子刻蚀 | 第91-94页 |
| ·滞后效应(Lag effect) | 第92-93页 |
| ·凹缺效应(Notching effect) | 第93-94页 |
| ·对基于传统栅电容结构的器件的研究 | 第94-96页 |
| ·传统与梳状栅电容结构的工艺流程研究 | 第96-102页 |
| ·传统栅电容结构的工艺流程 | 第96-98页 |
| ·梳状栅电容结构的工艺流程 | 第98-99页 |
| ·改进前后器件加工对比 | 第99-102页 |
| ·工艺误差分析 | 第102-105页 |
| ·误差来源 | 第102-104页 |
| ·误差影响分析 | 第104-105页 |
| ·小结 | 第105-107页 |
| 4 加速度计的性能测试与分析 | 第107-120页 |
| ·幅频特性测试 | 第107-109页 |
| ·幅频特性测试电路 | 第107-108页 |
| ·加速度计的幅频特性 | 第108-109页 |
| ·线性度测试 | 第109-112页 |
| ·单端输入—双端差分输出结构的CV电路 | 第109-110页 |
| ·线性度测试 | 第110-112页 |
| ·零偏稳定性测试 | 第112-114页 |
| ·加速度计中的噪声分析 | 第114-118页 |
| ·小结 | 第118-120页 |
| 5 数字陀螺的性能测试与分析 | 第120-147页 |
| ·数字平台硬件介绍 | 第120-122页 |
| ·数字陀螺系统简介 | 第122-125页 |
| ·自激环路 | 第123-124页 |
| ·检测链路 | 第124-125页 |
| ·数字陀螺的测试 | 第125-137页 |
| ·幅频特性测试 | 第125-127页 |
| ·功能结果测试 | 第127-129页 |
| ·正交误差和科氏零偏 | 第129-131页 |
| ·线性度测试 | 第131-133页 |
| ·零偏稳定性测试 | 第133-135页 |
| ·噪声基底测试 | 第135-137页 |
| ·陀螺的性能分析与优化 | 第137-145页 |
| ·陀螺的性能分析 | 第137-141页 |
| ·陀螺性能的优化 | 第141-143页 |
| ·陀螺的性能小结 | 第143-145页 |
| ·小结 | 第145-147页 |
| 6 总结与展望 | 第147-151页 |
| ·总结 | 第147-149页 |
| ·展望 | 第149-151页 |
| 博士期间所发表的文章 | 第151-152页 |
| 参考文献 | 第152-161页 |
