压敏电阻排布方式对四端固支梁压阻式加速度计输出影响研究

摘要

压敏电阻的排布位置对压阻式振动传感器的电压输出响应有着重要影响，研究不同压敏电阻排布方式对四端固支梁式压阻式加速度传感器的输出影响具有重要意义。提出了4种不同的压敏电阻排列方式，分别为4个电阻排布在悬臂梁根部，4个电阻排布在质量块边缘，传感器相对悬臂梁上根部电阻和质量块边缘电阻交错排布，传感器相邻悬臂梁上根部电阻和质量块边缘电阻交错排布。对4种排布方式的加速度计芯片进行响应输出仿真，分析加速度芯片在加速度为10g，输入电压为5 V时的输出电压，确定了由相对悬臂梁根部电阻—质量块悬臂梁连接区域电阻—悬臂梁根部电阻—质量块悬臂梁连接区域电阻构成的惠斯通电桥的输出电压最大，为1.36 mV，是其他3种排列方式的3～8倍，提高了加速度芯片的灵敏度。

关键词

压阻效应 / 加速度计 / 惠斯通电桥 / COMSOL有限元仿真 / 应力分布