[发明专利]一种温度自补偿的面内双轴加速度传感器及温度补偿方法

权利要求书

1.一种温度补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、对温度自补偿的面内双轴加速度传感器进行重力场翻转实验标定，测得第一谐振敏感元件(1)，第二谐振敏感元件(2)和第三谐振敏感元件(3)在不受重力时的本征频率f₀₁，f₀₂和f₀₃，及标度因子SF₁，SF₂和SF₃；

温度自补偿的面内双轴加速度传感器包括质量块(4)，质量块(4)的周围呈中心对称均匀布置有多组谐振敏感元件，当面内任意方向、任意大小的加速度施加于器件时，质量块(4)同时对多组谐振敏感元件施加应力，改变其本征频率，谐振频率分别由对应的实时频率读取电路读出，实时频率读取电路包括锁相环电路(5)和频率读取模块(6)，锁相环电路(5)与各组谐振敏感元件构成自激振荡电路，且自激振荡频率为各谐振敏感元件的本征频率，频率读取模块(6)能够实时读取该本征频率并输出，质量块(4)呈六边形结构，谐振敏感元件包括三个，相位角相差120度设置；

S2、将温度自补偿的面内双轴加速度传感器置于工作环境，用多个独立的实时频率读取电路分别测量对应的表头示数；

S3、对步骤S2获取的表头示数进行矩阵演算，求得此时面内加速度的方向和大小；

S4、当外界条件变化时，进入下一个测量周期。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中，加速度传感器中，质量块(4)呈六边形结构，谐振敏感元件包括第一谐振敏感元件(1)、第二谐振敏感元件(2)、第三谐振敏感元件(3)、第四谐振敏感元件(7)、第五谐振敏感元件(8)和第六谐振敏感元件(9)，第一谐振敏感元件(1)、第二谐振敏感元件(2)和第三谐振敏感元件(3)的相位角相差120度设置，第四谐振敏感元件(7)、第五谐振敏感元件(8)和第六谐振敏感元件(9)设置在第一谐振敏感元件(1)、第二谐振敏感元件(2)和第三谐振敏感元件(3)的180度中心对称方向。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3中，演算矩阵为：

其中，f₁，f₂和f₃分别为三个谐振敏感元件的表头示数，ξ₁，ξ₂和ξ₃分别为三个晶向硅材料的温度系数，未知量T为当前环境温度，a为所受加速度的大小，θ为所受加速度的方向。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3中，通过矩阵系数优化和传感器标定，消除高阶温度系数的影响，同时求得此刻的环境温度。