惯性导航之MEMS加速度计原理

 

一 加速度计原理

　　1.1 加速度计由MEMS传感器与信号处理芯片组成。

　　1.2 MEMS加速度计工作原理

　　　　由上电容、中电容板(可移动)、下电容板等组成；当加速度达到一定值后，中电容板会移动，与上、下电容板的距离就会变化，

　　上、下电容因此变化。电容变化跟加速度成比(如下面公式)，通过对输出电压数字处理后，输出数字化信号。

　　如图：

　　

　　　　公式：(1) Vs = ( (Cs1-Cs2)/(Cs1+Cs2) ) * Vm   ;输出电压为电容电压变化部分；vm(输入电压)

　　　　　　   (2) 由容的定义可得出电容的大小与位移之间的关系：

　　　　　　　　

　　　　　　　(3) 由(1)、(2)得 ：

　　　　　　　　

　　　　　　　(4) 根据力学原理：

　　　　　　　　

　　　　　　　(5) 加速度与输出电压的关系：