硅微谐振加速度计的研究现状及发展趋势

杨 博，阚宝玺，徐宇新，胡启方

（北京航天控制仪器研究所，北京100039）

硅微谐振加速度计的研究现状及发展趋势

杨 博，阚宝玺，徐宇新，胡启方

（北京航天控制仪器研究所，北京100039）

硅微谐振加速度计具有体积小、功耗低、准数字量输出和精度提升大的优点，是一种具有良好应用前景的高精度MEMS惯性仪表。总结分析了近些年国内外在硅微谐振加速度计方面的研究现状，主要在结构设计及工艺、测控电路设计等方面阐述了各自特点。最后，结合近些年MEMS惯性仪表的发展趋势，对硅微谐振加速度计晶圆级真空封装、测控电路数字化、仪表补偿智能化3个发展方向进行了展望。

硅微谐振加速度计；晶圆级封装；测控电路；温度补偿

Abstract：The Silicon resonant accelerometer is a kind of high precision MEMS inertia device with good application prospect，due to the advantages of its small size，low cost，quasi⁃digital output，and high⁃precision potential．This paper summarizes the research status of Silicon resonantaccelerometer，and describes their characteristicsmainly in aspectof struc⁃ture and fabrication process，interface circuit，etal．Finally，based on the development trends ofMEMS，this paper prospects the two development directions of Silicon resonant accelerometer—wafer level package and digitization of interface circuit．

Key words：Silicon resonantaccelerometer;wafer level packaging（WLP）;interface circuit;temperature compensation

0 引言

目前，中高精度的加速度计主要是摆式积分陀螺加速度计（PIGA）和石英挠性加速度计，但均为模拟量输出。同时，PIGA体积较大，维护费用较高［1］。与传统惯性仪表相比，以MEMS工艺制造的新型惯性仪表具有体积小、质量轻、功耗低、成本小、可靠性高等优点。1977年，美国斯坦福大学首先采用微机械加工技术制造出了一种开环硅加速度计［2］。经过不断的发展和改进，MEMS加速度计正在从低精度向中高精度领域迈进。

硅微谐振加速度计是一种具有高精度潜力的MEMS加速度计。图1是硅微谐振加速度计的原理示意图，其工作原理是：检测质量在外界加速度的作用下对双端固定音叉（DEFT）分别产生轴向惯性力，一个音叉受拉力而谐振频率增大，另一个音叉受推力而谐振频率减小，频差正比于外界加速度的大小，通过检测频率的变化量，可以获得外界输入加速度的大小。

图2是采用静电驱动方式的硅微谐振式加速度计系统原理框图。硅微谐振式加速度计工作时，两侧的谐振梁在静电激励下始终处于谐振状态。有外界输入加速度时，两侧谐振梁的谐振频率分别等量地增大和减小，这种频率变化可以通过电容检测电路（C／V电路）识别出来。输出的电压信号与驱动力信号的相位相差90°，同时需要自动增益控制（AutomaticGainControl，AGC）环节保持谐振幅值稳定。因此电容检测信号通过移相调节和AGC调节，形成驱动静电力，施加在驱动端，维持谐振梁的谐振状态。两侧谐振梁的电容检测信号包含频率信息，两路频率信号作差，可获得外加输入加速度的大小。这种差动结构设计可使共模误差显著降低，同时将加速度计的标度因数提高了近一倍。与电容式或压阻式等MEMS加速度计相比，它具有准数字量输出、抗干扰性强、集成度高、精度提高潜力大等优点，因此成为近些年国内外关于MEMS惯性仪表的研制热点之一。

1 国内外研究现状

1.1 国外研究现状

1997年，美国Draper实验室首次提出了硅微谐振加速度计的概念［3］。2005年，Draper实验室研制了一种面内运动的（水平轴）硅微谐振加速度计［4］。其中，硅微振梁结构采用静电驱动、电容检测。谐振子的一端与硅质量块相连，当外界输入加速度作用于振动平面内时，谐振子受到沿轴向的载荷作用，谐振频率发生改变。谐振子的激振和频率检测通过硅基静电结构实现。该加速度计采用SOG（Siliconon Glass）MEMS工艺制备，陶瓷真空管壳封装，获得很高的品质因数Q（典型值＞100000）。图3为微敏感结构的扫描电镜照片。实验结果显示，谐振基频为20kHz，标度因数约为100Hz／g，标度因数稳定性为3×10－6，零偏稳定性达到5μg。

2010年，意大利米兰理工大学设计了一种高灵敏度、小尺寸的新型单轴硅微谐振加速度计［5］。图4为其敏感结构的照片，该加速度计的敏感结构由中心的一个正方形质量块（400μm×400μm）和两个谐振梁组成，质量块与谐振梁通过弹簧相连。其创新点是谐振梁和支撑梁分布在质量块周围，仅占用很小的芯片面积即可实现外加速度的力频转换。该加速度计采用意法半导体公司的15μm厚度表面微加工工艺，低气压封装，用吸气剂保持MEMS腔内的真空状态，Q值约为200。图5为电路设计框图，该加速度计的电路采用一种高灵敏度闭环振荡方案。谐振梁检测电极上的动态电流经跨阻放大器转化成电压，通过第二级放大器进一步放大形成输入信号，然后通过轨对轨比较器形成方波，最后经过幅值衰减环节形成驱动信号，驱动谐振梁保持谐振状态。测试结果显示，加速度计的谐振基频大约为58kHz，灵敏度为455Hz／g，并在全量程范围内具有良好的线性度。

在此研究基础上，米兰理工大学于2011年设计了一种谐振式双轴加速度计［6］，图6为其结构的电镜扫描照片。与单轴硅微谐振加速度计结构的原理类似，该加速度计的两对谐振梁分别通过两对弹簧与中心的质量块相连，加速度计可以同时检测出两个不同方向的混合加速度信号，具有较高的灵敏度和很强的抗轴间耦合能力。质量块的尺寸为525μm×525μm。实验结果显示，谐振基频为84kHz，差分灵敏度达到201Hz／g。

2014年，剑桥大学设计了一种应用于地震监测的高性能MEMS谐振加速度计样机［7］，图7为结构设计示意图。该课题组在质量块与双端固定谐振音叉之间加入杠杆结构，放大了质量块的力作用，从而了提高标度因数。接口电路基于自激振荡原理，由直流电压源、跨阻放大器、带通滤波器、过零比较器和缓冲电路构成。电路设计上，在没有牺牲仪表的动态范围和带宽指标的前提下，提高了对电路噪声限制的分辨率。该加速度计的标度因数约为 142．8Hz／（m／s2），动态范围大于140dB。实验表明，该样机可以在0．02Hz～100Hz范围内跟踪地震响应。

2015年，剑桥大学设计了一种晶圆级真空封装的高性能MEMS谐振加速度计［8］，图8为真空封装的表头结构及配套PCB电路板的照片。该课题组采用一种新的加工工艺，并通过增大质量块体积、提高杠杆放大倍数等设计改进，提高了加速度计的标度因数；通过晶圆级真空封装并在封装内部使用吸气剂，提高了谐振梁的Q值。与之前的研究成果相比，仪表的性能极大改善，真空封装后谐振梁的Q值达25000，并且一年之内测量值并无衰减。实验结果表明，该加速度计的标度因数达960Hz／（m／s2），线性范围为±0．5m／s2；在1Hz～50Hz的频率变化范围内，分辨率小于150n g／Hz。

2015年，新加坡理工大学设计了一种具有全差分CMOS读出电路的低功耗MEMS谐振加速度计［9］，主要在电路部分做了改进，仪表性能可达到导航级。COMS电路由低噪声、高增益的带通跨阻放大器（TIA）和优化后的低噪声幅值控制模块组成。图9为TIA的电路原理图，TIA是读出电路的前端，该单位在设计上显著地放宽了增益、带宽、噪声之间的优化设计局限，输入电流噪声相对密度为6．6 fA／Hz，有助于提高MEMS谐振加速度计的零偏稳定性，降低固有噪声。跨阻放大器的增益为45MΩ，带宽为0．5Hz～350kHz，功耗仅为593μW。图10为幅值控制模块的电路原理图，幅值稳定控制模块可以减小幅值对振动频率的影响，模块采用斩波稳定技术将闪烁噪声降到最小。测试结果显示，仪表的的标度因数为140Hz／g，零偏稳定性为6．3μg（1σ／h），全量程±20g，1．5V供电电压下，功耗为3．5mW。

1.2 国内研究现状

国内在硅微谐振加速度计方面的研究起步相对较晚，最早的研究始于2003年，但近年来发展迅速，取得了很大的研究进展。主要的研究单位有南京理工大学、清华大学、东南大学、北京航天控制仪器研究所等。

2014年，东南大学设计了一种新型三轴硅微谐振加速度计［10］。图11是三轴硅微谐振加速度计的结构示意图，它由一个平面双轴（X轴和Y轴）硅微谐振加速度计和一个垂直方向上（Z轴）基于静电刚度变化的硅微谐振加速度计组成。双轴硅微谐振加速度计由4个相同的敏感结构和中间的质量块组成，由解耦梁、微杠杆和谐振音叉构成，结构加工采用标准SOG加工工艺。实验结果显示，谐振频率为52．57Hz／g（X轴）、51．64Hz／g（Y轴）、31．65Hz／g（Z轴），零偏稳定性为0．294m g（X轴）、0．278m g（Y轴）、0．727m g（Z轴）。

2015年，南京理工大学公布了一种基于片式集成高精度测温结构的硅微谐振加速度计［11］，图12是测温系统的示意图，该加速度计包括两个谐振子和两个测温谐振器。测温谐振器的谐振频率准确反映加速度计圆片封装真空腔内部的的温度，解决了传统温度传感器无法测得真空腔内部温度的问题，提升温度补偿模型的准确性。实验结果显示，采用集成测温谐振器后，经温度补偿，迟滞误差从200Hz减小到10Hz，零偏不稳定性从283．3μg降低到28μg。

2016年，南京理工大学设计了一款小型化硅微谐振式加速度计样机［12］。该加速度计采用80μm厚SOI工艺加工，采取晶圆级真空封装技术降低结构噪声，并设计了专用集成电路芯片。样机包含频率读出模块，可在片上实现模数转换，具有较高的集成度。图13为主要的芯片照片及小型化样机照片。实验结果显示，该加速度计系统集成后的尺寸约为45mm×30mm×20mm，在达到±30g线性量程的前提下，分辨率为2．5μg／Hz，零偏不稳定度达到1μg。

2016年，清华大学针对温度对硅微谐振加速度计的影响，研究了谐振梁的频率漂移及抑制方法，以提高仪表在常温下的零偏稳定性［13］。该单位设计了一种低热应力的双端固支梁的结构来降低热膨胀系数不匹配带来的频率漂移，图14是优化后的振梁结构示意图。采用PT1000温度传感器设计了一种高精度测温电路用来补偿温度漂移，图15是测温电路原理图。实验结果表明，通过采用结构改进及温度补偿方法，仪表的1h零偏稳定性在常温下达到10μg以下，比改进前的52μg水平提升了80%，可满足高精度加速度测量的要求。

2016年，浙江大学在之前单级微杠杆双轴硅微谐振加速度计［14］的基础上，设计了一种带有双级微杠杆结构的高灵敏度双轴硅微谐振加速度计［15］。图16为加速度计的结构示意图，加速度计的结构包括单质量块、2对DEFT谐振子、4对双级杠杆和4个解耦梁，采用SOI工艺加工，整体尺寸为1900μm×1900μm。与之前报道的双轴谐振加速度计相比，由于采用双级杠杆，加速度计达到了更高的灵敏度；通过采用解耦结构梁，实现了更小的交轴灵敏度。测试结果显示，在5V供电电压下，谐振基频为290kHz，灵敏度约为275Hz／g，交轴灵敏度小于3．4%。同时，该加速度计在±45°检测范围内的角灵敏度达到4．5Hz／（°），因此，在双轴倾角测试领域也具有应用前景。

2011年，北京航天控制仪器研究所开展硅微谐振加速度计原理样机的研制，图17为该单位设计的硅微谐振加速度计结构示意图。结构设计特点是采用双质量块结构，通过隔离质量块来阻断耦合通道，减小两个谐振梁的振动耦合，最大程度上降低样机的死区。同时，减小音叉附加质量，提高了标度因数。该加速度计的控制电路采用相位闭环控制和幅值增益自动控制相结合的闭环控制方案［16］，相位控制采用锁相环（Phase Locked Loop，PLL）方案，幅值控制采用交流AGC方案。

2015年，北京航天控制仪器研究所提出了一种高精度硅微谐振加速度计用数据采集与参数补偿方法［17］。通过硬件电路实现两个谐振音叉的谐振频率相减，然后用高频时钟基准对相减后的频率信号进行采样，并对零位和标度因数进行温度系数补偿以及仪表全量程非线性度补偿。图18为基于FPGA的总体数据采集和参数补偿系统设计框图。实验结果显示，补偿后的硅微谐振加速度计在全温 （－40℃ ～＋70℃）内，K0温度系数从262μg／℃降低到29．9μg／℃，K1变化量从4．18%降低到 2．04‰，全量程非线性从 7．16‰降低到0．128‰［17］。

2016年，北京航天控制仪器研究所提出了一种高精度硅微谐振加速度计工程化设计方法［18］。从工程实用化角度出发，分析样机在实际使用过程中的精度变化原因，在结构设计、控制电路设计、测试与补偿技术等方面做了优化改进。图19为硅微谐振式加速度计样机照片。测试结果显示，质量块基频大于3kHz，谐振基频约18kHz，标度因数大于 100Hz／g，量程为±40g，死区小于0．67m g，带宽大于 200Hz，振动整流误差为0．344m g，零位一次通电稳定性优于50μg，基本满足工程化应用指标。

2 未来发展趋势

目前，国外中低精度硅MEMS加速度计日益成熟，已在民用领域获得大量应用，并有向战术武器等领域拓展的趋势。因此，高精度的MEMS加速度计成为研制热点。未来高性能MEMS加速度计需要解决的主要问题包括：全硅工艺加工技术、仪表长期稳定性技术、高精度闭环 ASIC技术、空间环境适应性技术等［20］。硅微谐振加速度计作为一种重要的高性能的MEMS加速度计，主要有以下3个发展趋势：

（1）晶圆级真空封装

为了提高硅谐振式加速度计的Q值进而改善仪表的精度和分辨率指标，MEMS谐振式加速度计通常封装在真空环境中。然而，对于硅基MEMS器件来说，真空封装占用的成本一般在 60%～80%。圆片级真空封装技术是一种低成本、小体积、高可靠的新型MEMS封装形式，其基本形式是利用带TSV的硅基板对MEMS谐振式加速度计进行气密键合封装，同时引出封装体内MEMS结构上的电学信号。由于MEMS圆片级真空封装是基于MEMS工艺实现的，因此在成本、体积控制和封装性能一致性上具有显著的优势。此外，MEMS圆片级真空封装后的器件具有很好的气密性，从而可以采用普通的砂轮／冲水划片方式进行芯片的切割分离，工艺简单，器件划切损耗小，同时更有利于后期的芯片粘接、3D组装等操作。

目前，主流的MEMS谐振式加速度计封装形式包括TSV、TGV型圆片级真空封装、平面引出型圆片级真空封装等。在材料选用方面有玻璃⁃硅⁃玻璃结构、三层硅结构、四层硅结构等。采用的封装工艺包括阳极键合、金⁃硅键合、金⁃金键合、焊料键合以及玻璃浆料键合等，具体材料、结构和工艺的选择通常与MEMS谐振式加速度计的性能指标要求、后续集成工艺、成本要求等因素密切相关。

（2）测控电路数字化

目前，国内外硅微谐振加速度计的测控电路多以模拟电路为主。与传统模拟电路相比，数字电路在很多方面具有显著的优势：

①稳定性高，可以避免模拟电路中存在的输出饱和、寄生电容、受环境影响大等问题；

②编程性强，可实现各种复杂算法，有效提高电路系统的适应性和鲁棒性；

③灵活性大，模拟电路的结构和参数不能再进行修改，而数字电路的结构和参数可以用编程的方式便捷地修改优化；

④随着微电子工艺和大规模集成电路的飞速发展，数字电路的集成度越来越高，功耗越来越低。

采用数字测控电路，可有效避免上述模拟电路的诸多缺点，发挥数字电路的优势。数字集成电路本身也在不断地更新换代，FPGA（Field Pro⁃grammable Gate Array）是在PAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产品，它以硬件描述语言VHDL或Verilog HDL完成电路设计，是ASIC领域的一种半定制电路元件。研发前期可以利用FPGA开发调试，验证设计方案成熟后，可将数字测控电路 ASIC化。与传统通用集成电路相比，ASIC芯片体积更小、功耗更低，计算性能高，芯片可批量生产，缩短产品的研发周期和成本。目前，国内所见的硅微谐振加速度计测控电路仍以模拟电路为主，将测控电路数字化和ASIC化是硅微谐振加速度计的一个重要发展方向。

（3）仪表补偿智能化

硅微谐振式加速度计的性能受环境因素影响较大，以温度影响尤为明显。同时，仪表本身也存在着非线性误差。仪表补偿是提升仪表性能的重要手段，相比于结构、材料改进等硬件补偿方法，通过建立补偿模型来修正仪表参数的软件补偿方法更容易实现，且更具有灵活性和适应性。

传统建立加速度计补偿模型的常用方法为多项式拟合，但这种方法无法解决非线性拟合的问题。近些年随着智能算法的发展，越来越多的智能算法应用到仪表补偿领域。常用方法有BP神经网络［21］、 RBF神经网络［22］、 小波神经网络［23］等。神经网络具有高效的曲线拟合功能和优越的逼近复杂非线性函数的特点，可有效补偿加速度计的非线性误差。2015年，苏州大学采用改进LM＿BP神经网络来构建MEMS加速度计的补偿模型，通过实时温度变化优化出温度补偿模型参数，经实时温度补偿方法补偿后的标度因数温度系数和全温零偏稳定性分别由2．52×10－4／℃和16．62m g／h减小至1×10－4／℃和2．30m g／h，补偿效果良好［24］。与传统的建模方法相比，智能算法具有更强的适应性，利于硅微谐振加速度计的批量化生产。但目前所见的仪表补偿智能化方法大多应用于计算机数据处理，还未见产品或样机中应用，仍处于探索阶段。未来，如何将智能补偿工程化也是硅微谐振加速度计提升性能的一个重要发展方向。

3 结论

硅微谐振加速度计是一种基于力频特性的高性能MEMS惯性传感器。经过多年的完善和发展，硅微谐振加速度计的研制技术日益成熟，国内外的研究单位在结构设计、加工工艺、电路设计等方面取得了很大进展。

在结构与工艺方面，加入杠杆结构后硅微谐振加速度计标度因数能够提高3～8倍、采用双质量块或不等基频设计减小振动耦合等方法已成为一种硅微谐振加速度计的主流设计趋势。在实现单轴硅微谐振加速度计的技术上，国内外一些单位设计出了单片集成的双轴、三轴硅微谐振加速度计，这使硅微谐振加速度计向中等精度消费级领域的应用成为可能。为提升加速度计谐振子的Q值，通常采用真空封装。圆片级真空封装技术是一种低成本、小体积、高可靠的新型MEMS封装形式，是未来硅微谐振加速度计一个重要的发展方向。

在测控电路方面，硅微谐振加速度计的驱动电路大多采用自激振荡方案，通常包括移相模块和自动幅值控制模块，以保证系统同时满足相位条件和幅值条件。通过改进跨阻放大器、幅值控制模块，能够降低系统噪声，并提升仪表精度。目前，驱动闭环电路大多采用模拟电路。未来，驱动电路数字化是一个重要的发展方向。仪表补偿是提升仪表精度的重要手段，智能化的仪表补偿方法也将成为硅微谐振加速度计的研究热点。

硅微谐振加速度计目前报道所见分辨率为150n g／Hz ，灵敏度为455Hz／g，可见硅微谐振加速度计的精度提升潜力较大。同时，硅微谐振加速度计在线性度、低电压驱动、大量程检测等方面又具备先天优势。未来，硅微谐振加速度计将在微小型IMU、自主多源GNC微系统等领域获得更多应用。

［1]姚保寅，冯丽爽，周震，等 ．硅谐振式加速度计（SOA）的技术及发展［J］．导航与控制，2011，10（1）：33⁃40．YAO Bao⁃yin，FENG Li⁃shuang，ZHOU Zhen，et al．Technologies and development of Silicon oscillating accel⁃erometer（SOA）［J］．Navigation and Control，2011，10（1）：33⁃40．

［2]王巍，何胜．MEMS惯性仪表技术发展趋势［J］．导弹与航天运载技术，2009，29（3）：23⁃28．WANG Wei，HE Sheng．Development of MEMS inertial instrument technology［J］．Missiles＆ Space Vehicles，2009，29（3）：23⁃28．

［3]Gibbons K A．A micromechanical Silicon oscillating accel⁃erometer［D］．Massachusetts Institute of Technology，1997．

［4]Hopkins R，Miola J，Setterlund R．The Silicon oscillating accelerometer：a high⁃performance MEMS accelerometer for precision navigation and strategic guidance applications［C］．Proceedings of AnnualMeeting of the Institute of Nav⁃igation，2005：1043⁃1052．

［5]Comi C，Corigliano A，Langfelder G，etal．A resonantmi⁃croaccelerometer with high sensitivity operating in an os⁃cillating circuit［J］．Journal ofMicroelectromechanical Sys⁃tems，2010，19（5）：1140⁃1152．

［6]Comi C，Corigliano A，Langfelder G，et al．A new biaxial Silicon resonantmicro accelerometer［C］．IEEE 24thInter⁃national Conference on Micro Electro Mechanical System，2011：529⁃532．

［7]Zou X，Thiruvenkatanathan P，Seshia A A．A seismic⁃grade resonantMEMS accelerometer［J］．Journal of Micro⁃electromechanical Systems，2014，23（4）：768⁃770．

［8]Zou X，Seshia A A．A high⁃resolution resonantMEMSaccel⁃erometer［C］．Transducers 2015，International Conference on Solid⁃State Sensors，Actuators and Microsystems．IEEE，2015：1247⁃1250．

［9]Zhao Y，Zhao J，Wang X，et al．A sub⁃μg bias⁃instability MEMS oscillating accelerometer with an ultra⁃low⁃noise read⁃out circuit in CMOS［J］．IEEE Journal of Solid⁃State Circuits，2015，50（9）：2113⁃2126．

［10]Yang B，Dai B，Zhao H，etal，A new Silicon triaxial res⁃onant micro⁃accelerometer［C］．International Conference on Information Science，Electronics and Electrical Engi⁃neering IEEE，2014：1283⁃1286．

［11]Zhang J，Qiu A，Shi Q，et al．Research on temperature compensation method of Silicon resonant accelerometer based on integrated temperature measurement resonator［C］．IEEE International Conference on Electronic Meas⁃ urement＆Instruments，2015：1577⁃1581．

［12]赵健，施芹，夏国明，等．小型化硅微谐振式加速度计的实现与性能测试［J］．光学精密工程，2016，24（8）：1927⁃1933．ZHAO Jian，SHIQin，XIA Guo⁃ming，et al．Implemen⁃tation andmeasurementof aminiaturized Silicon resonant accelerometer［J］．Optics and Precision Engineering，2016，24（8）：1927⁃1933．

［13]严斌，尹永刚，董景新．常温下硅微谐振加速度计零偏稳定性的提高［J］．光学精密工程，2016，24（5）：1050⁃1056．YAN Bin，YIN Yong⁃gang，DONG Jing⁃xin．Implement of bias stability ofmicromechanical Silicon resonantacceler⁃ometer at room temperature［J］．Optics and Precision En⁃gineering，2016，24（5）：1050⁃1056．

［14]Ding H，Zhao J，Xie J．A novel biaxial resonant micro accelerometer with microleverage mechanism［C］．IEEE，International Conference on Nano／micro Engineered and Molecular Systems，2015：50⁃53．

［15]Ding H，Zhao J，Ju B F，et al．A high⁃sensitivity biaxial resonant accelerometer with two⁃stagemicroleveragemecha⁃nisms［J］．Journal of Micromechanics＆Microengineering，2016，26（1）：015011．

［16]王巍，王岩，庄海涵，等．谐振式硅微加速度计闭环控制系统的分析与设计［J］．中国惯性技术学报，2012，20（6）：744⁃748．WANGWei，WANG Yan，ZHUANG Hai⁃han，et al．A⁃nalysis and design of closed⁃loop control system for Silicon resonant accelerometer［J］．Journal of Chinese In⁃ertial Technology，2012，20（6）：744⁃748．

［17]王岩，张玲，邢朝洋，等．基于FPGA的高精度硅微谐振加速度计数据采集与参数补偿系统设计与实现［J］．中国惯性技术学报，2015，23（3）：394⁃398．WANG Yan，ZHANG Ling，XING Chao⁃yang，et al．De⁃sign and implementation of high⁃precision data acquisition and parameter compensation system for Silicon resonant accelerometer［J］．Journal of Chinese Inertial Technology，2015，23（3）：394⁃398．

［18]王岩，赵克，张玲，等．高精度硅微谐振加速度计工程化设计与实现［J］．中国惯性技术学报，2016，24（2）：229⁃234．WANG Yan，ZHAO Ke，ZHANG Ling，etal．Design and implement of engineering application for Silicon acceler⁃ometer［J］．Journal of Chinese Inertial Technology，2016，24（2）：229⁃234．

［19]王超，胡启方，王岩，等．硅微谐振式加速度计结构设计与优化仿真［J］．导航与控制，2016，15（1）：41⁃46．WANG Chao，HU Qi⁃fang，WANG Yan，et al．Structure design and simulated optimization of Silicon resonant ac⁃celerometer［J］．Navigation and Control，2016，15（1）：41⁃46．

［20]王巍．新型惯性技术发展及在宇航中的应用［J］．红外与激光工程，2016，45（3）：1⁃6．WANGWei．Development of new inertial technology and its application in aerospace field［J］．Infrared and Laser Engineering，2016，45（3）：1⁃6．

［21]倪建丽，葛红娟，吴秀萍，等．BP神经网络在加速度计误差补偿中的应用［J］．测控技术，2013，32（11）：14⁃17．NIJian⁃li，GE Hong⁃juan，WU Xiu⁃ping，et al．Applica⁃tion of BP neural network in accelerometer error compen⁃sation［J］．Measurement＆Control Technology，2013，32（11）：14⁃17．

［22]史震，陈帅，张建，等．基于改进径向基函数神经网络的激光陀螺温度补偿［J］．光学精密工程，2014，22（11）：2975⁃2982．SHIZhen，CHEN Shuai，ZHANG Jian，etal．Temperature compensation of laser gyro based on improved RBF neural network［J］．Optics and Precision Engineering，2014，22（11）：2975⁃2982．

［23]解启瞻，潘英俊，任春华．石英加速度计温度漂移的小波网络建模［J］．测控技术，2009，28（8）：15⁃17．XIEQi⁃zhan，PAN Ying⁃jun，REN Chun⁃hua．Temperature drift compensation of quartzose accelerometer based on wavelet network［J］．Measurement＆Control Technology，2009，28（8）：15⁃17．

［24]杨志梅，周小龙，徐大诚．基于LM＿BP神经网络模型的MEMS加速度计温度补偿方法研究［J］．仪表技术与传感器，2015（11）：30⁃33．YANG Zhi⁃mei，ZHOU Xiao⁃long，XU Da⁃cheng．Research on compensation method of temperature characteristics for MEMSaccelerometer based on LM＿BP neural network［J］．Instrument Technology and Sensor，2015（11）：30⁃33．

Research Status and Developm en t Trend of Silicon Resonan t Accelerom eter

YANG Bo，KAN Bao⁃xi，XU Yu⁃xin，HU Qi⁃fang
（Beijing Institute of Aerospace Control Devices，Beijing 100039）

U666．1

A

1674⁃5558（2017）07⁃01427

10．3969／j．issn．1674⁃5558．2017．04．017

杨博，女，硕士，精密仪器及机械专业，研究方向为MEMS惯性仪表。

2017⁃07⁃03

装备预先研究项目（编号：41417020402）；装备预研共用技术项目（编号：41417010302）；北京市自然科学基金（编号：4142058）