微机械谐振子激励检测方法及阻尼控制研究

对于微机械谐振式传感器，激励检测手段和谐振子阻尼是决定性能的重要因素。本课题提出微机械谐振梁的共电极式激励检测方案。该方案采用静电激励和电容检测，但激励和检测共用电极，并共用信号源，利用电容变化量对信号源的调制产生有用信号。使谐振梁处于速度谐振状态，产生二倍边频。采用互相关检测或同步相敏检波解调二倍边频，获得谐振梁振幅。基于共电极式方案，利用其相位特性，实现谐振梁阻尼的电路模拟控制。借助微机械谐振子的高品质因数，拓宽阻尼控制范围。基于阻尼控制，进行阻尼对谐振子性能影响规律的研究，及阻尼动态变化研究。本课题总体目标为：实现硅微机械谐振梁的共电极式激励检测；观察认识谐振子阻尼的有关现象和规律；观察认识激励检测手段和阻尼与传感器性能优化的关系。本课题研究工作将对有关传感器的研制工作提供技术储备和可供借鉴的思路，并可能为传感器性能的整体优化补充必要的理论和事实依据。