[发明专利]一种电流标度因数可控的加速度计伺服电路及其制造工艺

说明书

本发明一种电流标度因数可控的加速度计伺服电路及其制造工艺，差动电容转换器的信号输入端与加速度计表头中差动电容传感器的信号输出端连接，信号输出端与电流积分器的信号输入端连接，电流积分器的信号输出端与跨导/补偿放大器的信号输入端连接，跨导/补偿放大器的信号输出端与加速度计表头中力矩器的信号输入端连接，加速度计表头中力矩器的信号输出端与V/I转换器的信号输入端连接并与采样电阻的一端连接，V/I转换器的信号输出端输出目标信号，采样电阻的另一端接地。本发明可实现加速度计输出电流标度因数自主控制，采用厚膜混合集成电路工艺制造电路，金属外壳采用平行封焊工艺实现气密性封装，使电路具有更高可靠性，更优散热性能。

技术领域

本发明属于混合集成电路技术领域，涉及一种电流标度因数可控的加速度计伺服电路及其制造工艺。

背景技术

惯性技术是惯性敏感器、惯性导航、惯性制导、惯性测量及惯性稳定等技术的统称，是具有自主、连续、隐蔽特性，无环境限制的载体运动信息感知技术，是现代精确导航、制导与控制系统的核心信息源。在构建陆海空天电(磁)五维一体信息化体系中，在实现军事装备机械化与信息化复合式发展的进程中，惯性技术具有不可替代的关键支撑作用。惯性技术是涉及到物理、数学、力学、光学、材料学、精密机械学及微电子、计算机、控制、测试、先进制造工艺等技术的一门综合性技术，是衡量一个国家尖端技术水平的重要标志之一。惯性导航技术是惯性技术的核心和发展标志，惯性导航系统(Inertia NavigationSystem，INS)利用陀螺仪和加速度计(统称为惯性仪表)同时测量载体运动的角速度和线加速度，并通过计算机实时解算出载体的三维姿态、速度、位置等导航信息。作为惯性系统的核心仪表，加速度计指标的优劣直接影响制导与控制(Guidance Navigation andControl，GNC)系统整体性能。另外，加速度计也可用于摄像机振动监测，自动对焦、汽车制动启动检测、地震检测、报警系统、地质勘探、大坝等的振动测试与分析、高层建筑结构动态特性和安全保卫振动侦察等等民用领域，具有极大的社会效益。

加速度传感器按不同方式分种类很多，其中加速度计按测量精度可分为高精度(优于10-4m/s²)、中精度(10-2m/s²-10-3m/s²)和低精度(低于0.1m/s²)。随着市场需求和微加速度传感器的发展，微机电加速度计将广泛应用于中低精度领域，高精度领域仍然主要采用机械式石英挠性加速度计。石英挠性加速度计作为一种经典的高精度机械摆式加速度计，是目前高精度领域应用上的关键部件之一。因此，研究石英挠性加速度计的关键技术和存在的问题是满足国内高精度传感器市场需求的重要保障之一，是现今加速度计发展的重要方向。

目前，国内石英挠性加速度计表头生产厂家由于工艺稳定性差，致使批量成品个体之间电流标度因数等参数存在差异，此种差异会增加后期惯导系统标定的成本。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种电流标度因数可控的加速度计伺服电路及其制造工艺，改善加速度计表头标度因数差异性，降低后期惯导系统标定成本。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种电流标度因数可控的加速度计伺服电路，包括差动电容转换器、电流积分器、跨导/补偿放大器、V/I转换器和采样电阻；差动电容转换器的信号输入端与加速度计表头中差动电容传感器的信号输出端连接，信号输出端与电流积分器的信号输入端连接，电流积分器的信号输出端与跨导/补偿放大器的信号输入端连接，跨导/补偿放大器的信号输出端与加速度计表头中力矩器的信号输入端连接，加速度计表头中力矩器的信号输出端与V/I转换器的信号输入端连接，V/I转换器的信号输出端输出目标信号，同时，加速度计表头中力矩器的信号输出端还与采样电阻的一端连接，采样电阻的另一端接地。

优选的，采样电阻采用外置采样电阻Rext。

优选的，差动电容转换器采用LZF15。