[发明专利]一种静电加速度计

摘要

本发明提供了一种高精度静电加速度计，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、水平调节基座；弹簧振子单元包括：簧片、检验质量与底座；簧片安装在底座两侧，以刚度对称的方式支撑检验质量；检验质量同时作为电容动极板，与电容定极板组成差分电容。驱动电路、电容位移检测电路、反馈控制电路以及静电反馈执行机电路完成差分电容的检测与加速度计的反馈控制，最终将检验质量拉回平衡位置；水平调节基座用于调节腔体的水平。这种簧片以刚度对称分布的设计使加速度计稳定性高，噪声小，精度高，结构简单，在高精度测量需求的任务中具有广泛应用。

主权项

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，使所述检验质量在外界加速度下以平动的方式产生位移；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。