110 g、7 μg/√Hz，基于状态空间控制实现高达 5 kHz 带宽的闭环 MEMS 加速度计

《Journal of Microelectromechanical Systems》：110-g, 7-μg/ √ Hz, Closed-Loop MEMS Accelerometer With Up To 5-kHz Bandwidth Through State-Space Control

　　本研究介绍了一种新型微机电系统（MEMS）力反馈加速度计，具有板级电子器件和数字输出，适用于宽动态范围和宽带宽应用。该传感器的芯片面积为4×3 mm2，采用意法半导体（STMicroelectronics）常规30微米厚的电容外延工艺制造。为了实现100g满量程范围、低于10μg/√Hz噪声密度和超过5kHz带宽的同步目标，所采用的方法基于：1）使用数字调节器，2）通过状态空间变量确定调节器尺寸，3）调谐至接近零的静电刚度。实验结果符合上述三个目标，可编程-3dB带宽最高可达5kHz。展示了其他参数，例如，在约110g范围内线性误差为0.1%，在长达2000秒的观察间隔内稳定性为6 μg。在10°C至85°C温度范围内进行校准后，比例因子稳定在240ppm以内，偏置漂移残差在530 μg rms以内。[2026-0010]