在电容检测中,交流电压驱动常常是测量电容变化的必要手段.驱动电压引起作用于可动电极上的静电力,从而影响到可动电极的运动.因此,交流电压的静电驱动势必影响测量的范围和精度.本文详细地分析了由交流电压引起的静电驱动力对微机械结构静态位移特性的影响,并以电容式加速度传感器为例,分单边驱动和双边驱动两种情况,推导出可动电极的运动微分方程.运用近似和图解的方法分别在特殊和一般的情况下求解方程,得到静电驱动电压和传感器灵敏度,非线性以及零输入下可动电极初始位移的关系.着重讨论了由驱动电压引起的吸合效应导致传感器失效的问题,并给出定量计算公式和曲线,是设计电容式传感器时的有效依据.
传感器 微机械 静电驱动