[发明专利]一种静电加速度计

权利要求书

1.一种静电加速度计，其特征在于，包括：弹簧振子单元、电容定极板、支架、腔体、电连接器、驱动电路、电容位移检测电路、反馈控制电路、静电反馈执行机电路和水平调节基座；

所述弹簧振子单元包括：簧片、检验质量与底座；所述簧片安装在所述底座两侧，且所述簧片以两侧刚度对称的方式支撑所述检验质量；所述底座固联在所述支架上，置于所述腔体的内部；所述支架与所述腔体固联；

所述检验质量作为电容动极板，所述电容定极板为一对，分别安装在所述检验质量两侧由支架定位固定，与所述电容动极板组成差分电容；

所述驱动电路产生用于电容位移检测的载波驱动电压与用于静电反馈的静电偏置电压；

所述电容位移检测电路由所述电连接器与所述电容定极板相连，用于检测所述差分电容的电容信号；

所述反馈控制电路接收所述电容位移检测电路信号，在加速度计闭环工作模式下产生反馈控制电压，并通过所述静电反馈执行机电路将所述反馈控制电压转为差分静电反馈电压，最终通过所述电连接器施加在所述电容定极板上；

所述差分静电反馈电压与所述静电偏置电压通过差分电容极板产生静电力，将所述检验质量拉回平衡位置，此时反馈加速度等于输入加速度，并以反馈加速度成比例关系的反馈电压作为加速度计输出，该比例关系比值即为标度因子；

所述水平调节基座设置在所述腔体底部，用于调节腔体的水平。

2.如权利要求1所述的静电加速度计，其特征在于，所述检验质量采用金属或金属镀膜方式形成平面导体以作为电容动极板。

3.如权利要求1或2所述的静电加速度计，其特征在于，所述簧片有多个，分别以刚度对称方式设置在所述检验质量两侧，使所述检验质量在外界加速度下以平动的方式产生位移。

4.如权利要求1-3任一项所述的静电加速度计，其特征在于，所述静电反馈执行机电路用于提供噪声低于的反馈加速度。

5.如权利要求1-4任一项所述的静电加速度计，其特征在于，所述静电加速度计还包括：标度因子调节电路，置于驱动电路内部，用于调节所述静电偏置电压，通过调节静电偏置电压实现加速度计标度因子调节。

6.如权利要求1-5任一项所述的静电加速度计，其特征在于，所述静电加速度计还包括：真空接口和真空模块，所述真空接口设置在所述腔体表面，用于连接所述腔体与所述腔体外部的真空设备，所述真空模块设置在所述腔体内部，探测并维持腔内真空状态。

7.如权利要求1-6任一项所述的静电加速度计，其特征在于，所述静电加速度计还包括：温度测试模块，设置于所述腔体内部，用于测试所述腔体内部温度的变化，用于补偿加速度计输出随温度的漂移。

8.如权利要求1-7任一项所述的静电加速度计，其特征在于，所述静电加速度计还包括：信号接口，设置于所述腔体的表面，用于将所述位移传感结构的信号传导至所述位移检测电路。

9.一种三轴微震仪，其特征在于，包括：三个静电加速度计；每个静电加速度计为权利要求1所述的静电加速度计，三个弹簧振子单元分别为北、东、上朝向，各个弹簧振子单元朝向相互之间相差90度；每个弹簧振子单元包括：簧片、检验质量与底座，且所述簧片关于所述检验质量以刚度对称方式设置；北、东朝向弹簧振子单元与所述高精度静电加速度计弹簧振子单元相似，上朝向弹簧振子单元利用所述簧片弯曲带来的弹力补偿重力，用所述簧片对称刚度支撑带来的平动效果配合所述电容定极板与电路完成z轴方向加速度检测。