面向精密惯性传感器的克级谐振器设计

玻璃制造技术的最新进展使得开发重量在克量级的高精度惯性传感器成为可能。克级惯性传感器可应用于许多对空间或重量有严格限制的场合。这些器件性能的一个关键要素是机械谐振器的行为。我们对此类传感器的谐振器设计进行了详细研究。首先，我们考虑谐振器的机械参数如何与惯性传感器的性能相耦合。然后，我们研究如何通过几何设计使谐振器在不发生脆性断裂的情况下实现特定的力学行为。为此，我们同时使用了分析工具和有限元分析。随后，我们推导出可用于在特定灵敏带宽内优化惯性传感器性能的表达式。作为示例，我们研究了该领域普遍使用的一种简单几何形状。然而，结果以一般形式给出，因此可以轻松适应任何所需的几何形状和使用场景。最终，本文所呈现的结果将指导克级惯性传感器的设计，并提升依此设计的器件性能。