压电式
根据压电效应，利用压电膜压 缩量来检测加速度变化。
结构简单，频率响应范围很快， 有很好的线性度。
分辨率低，温漂较大，压 敏电阻制作困难
利用隧道电流对位移变化的敏 隧道电流式 感性测量加速度变化。
极高灵敏度和线性度，非常宽的 信号噪声大，工作电压高， 频响范围，稳定性好，可靠性高， 加工困难，成品率低。 抗干扰能力强，温漂小。
压阻式
加工工艺简单，测量方法易行， 根据压阻效应，利用扩散电阻 测量范围宽，线性度好，重复生 的阻值变化来感应加速度变化。 产性好。
电容式
利用敏感质量块与固定电极间 距离变化来检测加速度变化。
结构简单，漂移低，温度效应小， 读出电路复杂，易受寄生 灵敏度相对较高，功耗小。差动 电容影响和电磁干扰。 式有较好线性度。
3.基本工作原理及工作特点
2、电容式微加速度计
基 本 原 理 位移变化→电容变化
工 作 原 理 质量块由弹性微梁支撑连接在基体上, 检测电 容的一个极板一般配置在运动的质量块上, 一个 极板配置在固定的基体上。当有加速度作用时， 质量块发生位移，上下电容发生变化，可以得到 电容变化差值，进而得到加速度。
3.基本工作原理及工作特点
4、压电式微加速度计
优 点 ： 结 构 比 较 简 单 容 易 测 量 缺 点 ： 很 难 测 量 常 加 速 度 温 度 系 数 较 大 器 件 的 线 性 度 不 够 好 压 电 材 料 价 格 比 较 昂 贵
3.基本工作原理及工作特点
5 、隧道效应型微加速度计
3.基本工作原理及工作特点
1、压阻式微加速度计
最 早 出 现 的 微 加 速 度 计
优 点 ： 结 构 简 单 , 芯 片 的 制 作 相 对 容 易 ； 并 且 接 口 电 路 易 于 实 现 。 缺 点 : 温 度 系 数 比 较 大 , 对 温 度 敏 感 ; 灵 敏 度 比 较 低 ; 蠕 变 和 迟 滞 效 应 比 较 明 显 。
3 、电容扭摆式微加速度计
基本原理与电容式微加速度计相同，结构不同。 敏感单元是不对称质量平板，通过扭转轴与基座相连，基座 上表面布置有固定电极，敏感平板下表面有相应的运动电极，形成 检测电容当有加速度作用时，不对称平板在惯性力作用下，将发生 绕扭转轴的转动。 当质量平板发生偏移时，可以利用电容的静电力来调节平板 的偏转角度，提高系统的测量范围，改善系统的动态特性。
实际上一个典型的基本型加速度计包含∶质量块、弹性件、阻尼 元件和限位件。 F=ma=kxrel 这里k是弹性常数、xrel是相对于框体的位移。
3.基本工作原理及工作特点
Dash pot:阻尼延迟器
3.基本工作原理及工作特点
1、压阻式微加速度计
压 阻 效 应 ： 在一块半导体的某一轴向施加一定 的应力时，其电阻率产生变化的现象。 工 作 原 理 ： 当有加速度输入时, 悬臂梁在质量块受到的惯性力牵 引下发生变形，导致固连的压阻膜也随之发生变形，其 电阻值就会由于压阻效应而发生变化，导致压阻两端的 检测电压值（信号处理电路）发生变化，从而可以通过 确定的数学模型推导出输入加速度与输出电压值的关系。
微加速度传感器
目录 1、微加速度计简介
2、微加速度计分类 3、基本工作原理及工作特点 4、总结
1.微加速度计简介
MEMS技术的突出成果
低成本，中低精度
民用领域 军事领域
汽车碰撞检测，安全气囊
Байду номын сангаас
战术武器
2.微加速度计分类
敏感信号方式： 压阻式 压电式 电容式 隧道电流型 热对流式
有无反馈信号： 微型开环加速度计 微型闭环加速度计
隧 道 效 应 粒子运动遇到一个高于粒子能量的势垒时，按照量子力 学可以解出除了在势垒处的反射外，还有透过势垒的波函 数，这表明在势垒的另一边，粒子具有一定的概率，粒子 贯穿势垒。 工 作 原 理 平板电极和隧道针尖电极距离达到一定的条件，可以产 生隧道电流。 悬臂梁或者双端固支梁支撑惯性质量块，质量块在惯性 力的作用下，位置将发生偏移，这个偏移量直接影响到隧 道电流的变化，通过检测隧道电流变化量来间接检测加速 度值。
加工方式：
微机械表面加工
微机械体加工
敏感轴数量：
单轴微机电式 双轴微机电式 三轴微机电式
结构形式：
梳齿式 静电悬浮式 “跷跷板”摆式 “三明治”摆式
3.基本工作原理及工作特点
基本加速度计概念
通 常 加 速 度 计 包 含 一 个 质 量 块 (proof mass ， or Seismic mass) ， 然 后 测 量 质 量 块 在 加 速 度 作 用 下 的 位 移 、 质 量 块 作 用在框架上的力或者维持质量块位置所需要的力(即主动加速 度计，需要一个闭环控制系统)。测量作用在质量块上的力 (F=ma)或引起的位移有多种方法，包括应变计、电容、表面 波器件、光学方法(干涉计)和隧道方法等。
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3.基本工作原理及工作特点
5、隧道效应型微加速度计
优 点 ： 极 高 的 灵 敏 度 易 检 测 线 性 度 好 温 漂 小 抗 干 扰 能 力 强 可 靠 性 高
缺 点 ： 隧 道 针 尖 制 作 比 较 复 杂 工 艺 比 较 困 难 ， 成 品 率 低
4.总结：
类型 原理 优点 缺点 温度效应严重，温度系数 打，灵敏度低。
3.基本工作原理及工作特点
2、电容式微加速度计
优 点 ： 灵 敏 度 和 测 量 精 度 高 稳 定 性 好 温 度 漂 移 小 功 耗 极 低 过 载 保 护 能 力 较 强 缺 点 ： 读 出 电 路 复 杂 易 受 寄 生 电 容 影 响 和 电 磁 干 扰
基本工作原理及工作特点
基本工作原理及工作特点
4、压电式微加速度计
压 电 效 应 ： 电介质在沿一定方向上受到外力而 变形时，其内部会产生极化现象，同 时在它的两个相对表面上出现正负相 反的电荷。 工 作 原 理 在弹性梁上覆盖一层压电材料膜，上电极和下电极分别分布在压 电材料膜的上表面和下表面上，当有外界加速度口作用于敏感质量 块时，弹性梁上会产生应力大小变化，由于压电效应作用，器件结 构的上电极和下电极间会产生电压，由此可通过测量电压（信号处 理电路）的变化来得知外界加速度的变化。