何晓平
- 作品数：43 被引量：77H指数：5
- 供职机构：中国工程物理研究院电子工程研究所更多>>
- 发文基金：国防科技技术预先研究基金国家自然科学基金中国工程物理研究院科学技术发展基金更多>>
- 相关领域：机械工程自动化与计算机技术电子电信航空宇航科学技术更多>>
- 一种高动态使用微惯性测量单元的实现被引量：4
- 2012年
- 针对在振动和高速自旋条件下使用MIMU的问题,提出了一种具备高动态环境适应能力的MIMU设计。采用国产微加速度计和微陀螺作为微惯性传感器,由Honeywell HMC2003完成地磁场测量。采用力学仿真方法分析了随机振动对MIMU本体结构的影响,优化设计后,加速度功率谱密度抑制比达到98.9%;在高速自旋状态下,采用地磁场组合解算方法弥补轴向微陀螺量程饱和所产生的失效数据,300(°)/s以上角速率误差小于1(°)/s。经飞行试验验证,该设计保证了微惯性传感器在高动态环境下的正常工作。
- 李枚代刚唐海林何晓平彭勃
- 关键词：高动态抗振
- 叉指式微加速度计的静电-机械耦合场分析被引量：5
- 2002年
- 为了对微加速度计进行静电 -机械耦合场分析 ,利用ANSYS软件及它的编程语言APDL实现了有限元耦合场分析。作为实例 ,选择一种尺寸的叉指式微加速度计 ,分析了它的灵敏度 ,其结果同理论值基本一致。
- 郑英彬苏伟何晓平
- 关键词：有限元法
- 静电刚度式谐振微加速度计闭环驱动控制被引量：2
- 2011年
- 分析了谐振微加速度计闭环驱动控制的要求,并根据要求建立了幅度和频率自适应控制的双闭环驱动分析模型.鉴于系统的高阶非线性,采用近似平均法分析了系统的稳态平衡点和稳定条件.对基于锁相技术的频率跟踪环,得到了环路频率稳定跟踪的积分控制器临界条件.对基于自动增益的幅度控制环,分析表明在没有PI控制器时不能实现恒幅振动,在引入PI控制器后,振动幅度与品质因数和频率无关;同时,较小的直流参考电压能实现同样大的振幅.仿真结果有效的验证了上述结论,理论分析和仿真有助于驱动电路的设计和调试.
- 刘恒何晓平张凤田苏伟张富堂
- 关键词：加速度计谐振频率跟踪平均法
- 检测电压对一种新型谐振式微加速度计的影响被引量：8
- 2009年
- 静电作用在在平行板电容器上会产生等效静电负刚度,介绍了基于静电刚度的谐振式微加速度计设计原理,建立了其动力学模型。根据检测电压的约束条件,求解了其可行范围。同时分析了检测电压对系统灵敏度、可靠性和量程及输出电压的影响。分析结果表明:检测电压越大,灵敏度越大,但可靠性和量程会相应减少,反之亦然;直流检测电压的存在使得输出电压不受检测电容并行的寄生电容影响。理论分析结果为谐振式微传感器的系统设计提供了重要依据。
- 刘恒张富堂张凤田何晓平苏伟
- 关键词：微机械电子系统微加速度计
- 谐振式微加速度计设计与加工误差分析被引量：1
- 2009年
- 为提高谐振式微加速度计的灵敏度和精确度,设计了放大惯性力的柔性微杠杆机构,从理论上分析了微杠杆机构的不对称误差,设计了误差消除机构;经有限元仿真分析证明:所设计的机构能有效减小由不对称误差产生的横向力,有效地消除了放大机构不对称误差对谐振器的影响。分析了形状加工误差对加速度计性能的影响,为制作高灵敏度和高精确度加速度计提供了保障。
- 何高法唐一科何晓平吴英
- 关键词：误差分析加速度计
- 一种静电刚度式硅微谐振加速度传感器芯片
- 本发明提供了一种静电刚度式硅微谐振加速度传感器芯片。传感器芯片包括两个固支振梁、驱动梳齿电容固定极板、检测平行板电容固定极板、一个质量块。质量块位于两个固支振梁之间。固支振梁上的一组平行极板与质量块上的一组平行极板构成平...
- 张凤田何晓平施志贵
- 文献传递
- 一种新型谐振式微加速度计设计和分析被引量：1
- 2007年
- 为提高谐振式加速度计的灵敏度,设计了基于两级微杠杆机构和DETF谐振器的新型谐振式微加速度计结构;用解析法分析了加速度计灵敏度和结构各参数之间的关系,并以此对结构参数进行了优化设计。理论计算表明,所设计的加速度计灵敏度约为56Hz/g;由有限元仿真分析也得出了相似的结论。
- 何高法唐一科何晓平刘世明
- 关键词：微机电系统微加速度计谐振
- 谐振式微加速度计驱动和检测结构设计及制作被引量：1
- 2009年
- 基于谐振式加速度计的工作原理和结构特点,设计了一种新型微加速度计谐振器,用解析法和有限元法计算了谐振器的横向驱动力以及其处于谐振状态时的检测电容值。综合粘性阻尼、运动阻尼和气膜阻尼,分析了谐振器在大气环境下的阻尼和品质因子。应用MEMS(microelectromechanical system)工艺,完成了微加速度计谐振器的制作。测试结果表明:谐振器性能良好,谐振频率为54523.5 Hz,与设计的理论值误差约为13.6%。
- 何高法唐一科周传德何晓平吴英
- 关键词：微机电系统加速度计谐振器
- 静电梳齿微谐振器结构参数化设计被引量：1
- 2009年
- 从理论上分析静电梳齿微谐振器的机械力学特性,给出了活动梳齿的横向谐振频率解析解。鉴于目前静电微谐振器模拟仿真中存在的问题,提出利用基于MAST语言实现的MEMS宏模块建立微谐振器系统级通用仿真模型,为验证外围电路提供了基础。仿真结果与理论模态分析相一致,验证了模型的有效性。通过谐振频率对结构参数的敏感性分析为优化谐振器性能提供基础,使工作模态远离其他高阶模态;合理安排激励电极,抑制一阶模态扰动。敏感性仿真表明:在横向振动微谐振器中,工作模态谐振频率随梁长的增加而减小;随梁宽的增加而增大;结构层厚度对横向振动频率没有影响;梳齿部分所有参数的变化造成频率的反向变化。
- 刘恒张富堂何晓平苏伟
- 关键词：谐振频率
- 静电刚度式谐振微加速度计的结构设计和制造被引量：2
- 2011年
- 基于静电刚度的谐振式微加速度计能通过加载电压来调节灵敏度,减少了灵敏度对结构工艺误差的依赖性。根据单梁谐振加速度计的动力学原理,确定了输出频率与各活动结构位移的非线性关系。对于输出频率与加速度的复杂非线性求解问题,提出在谐振梁刚度远大于折叠梁刚度条件下,可以有效的得到二者的解析关系式,为结构设计提供了约束条件。对于差分结构,推导了面内低阶模态方程,提出应减少音叉梁连接端的刚度系数来减少工艺误差造成的模态扰动误差。采用ICP干法体硅工艺,在很少的工艺步骤下能实现高深宽比结构的流片。实验测试发现结构完整可动,但存在同频干扰问题,提出了高频调制开关解调的信号处理办法。理论分析和实验测试为设计新型谐振式微加速度计提供了依据。
- 刘恒张凤田何晓平苏伟张富堂
- 关键词：微加速度计模态分析灵敏度
