Исследование и моделирование функциональных характеристик чувствительного элемента микромеханического акселерометра для использования в условиях механических и температурных воздействий

Цель: разработка конструкции чувствительного элемента микромеханического акселерометра (ММА), устойчивого к воздействию механических и температурных внешних факторов. Установлены зависимости добротности и собственной частоты колебаний резонатора частотного ММА от величин остаточного механического напряжения в его конструктивах и термоупругого демпфирования, которые зависят от кристаллографической ориентации кремния, использованного для изготовления чувствительного элемента. Предложены модели расчета коэффициента жесткости складчатых пружин и электростатической силы, действующей между зубцами ротора и статора гребенчатого актюатора с учетом их геометрических особенностей. Стабильность частоты ММА в диапазоне температуры от -40 до +85°С может быть обеспечена при использовании конструкции с температурным компенсатором в виде консольной балки с резонатором внутри неё. Выявлен критерий устойчивости образцов ММА к воздействию случайной вибрации, основанный на определении соотношения выходных сигналов при вибрационном воздействии задаваемому профилю спектральной плотности мощности (PSD).