[发明专利]一种电荷平衡式微加速度计表头差分电容检测方法及其装置

摘要

本发明提供了一种电荷平衡式微加速度计表头差分电容检测方法及其装置，电容式微加速度计表头有两个固定电极板和活动电极板，三个电极之间构成差分电容，在两固定电极板分别施加相位互补、幅度具有动态调整特性的交流激励信号，耦合至活动电极板，检测中间电极交流电荷，经解调和比例积分控制后调整交流激励信号幅度，使得两固定电极板耦合至活动电极板电荷自动对消，形成电荷再平衡，比例积分控制输出电压正比于表头差分电容的电容差与电容和的比值。采用该方法形成的检测装置，解决了开环检测电路前向增益精度和前向增益稳定性引起的加速度计刻度稳定性差和零位稳定性差问题，避免了静电力平衡微加速度计中因介质充电效应引起的加速度计零位输出漂移的缺点，具有测量精度高、稳定性好、对不同表头兼容性好等特点。

主权项

一种电荷平衡式微加速度计表头差分电容检测方法，其特征在于依次包括如下步骤：1）在电容式微加速度计表头两固定极板分别施加相位互补、幅度具有动态调整特性的交流信号耦合至活动电极板；2）检测中间电极交流电荷，经解调输出后得到表头极板的电容差信息，形成相应电荷检测输出信号；3）对步骤2）的电荷检测输出信号进行反馈控制；4）对步骤3）的输出反馈至调幅模块，即反馈电压与电压基准求和调制，以改变施加在固定电极的交流信号幅度，当步骤3）的增益趋于无穷大时，两固定电极板耦合至活动电极板电荷自动对消，活动极板交流电荷趋于零；5）当外界加速度使活动极板产生相对位置变化时，检测输出重新调整固定电极交流幅度，形成电荷再平衡，检测输出正比于表头差分电容对中电容差与电容和的比值。