2023年第5期仪表技术与传感器InstrumentTechniqueandSensor2023No.5基金项目:陕西省重点研发计划项目(2021GY-323,2021GY-348,2022GY-257)收稿日期:2022-10-24分布式质量块结构高g值加速度传感器仿真分析王鹏1,2,3,杨雨君1,陈曼龙1,2,王楠1,2,杨帆1,2,梁应选1,2,张昌明1,2,3,彭春雷1,2,韩继科1(1.陕西理工大学机械工程学院,陕西汉中723001;2.陕西省工业自动化重点实验室,陕西汉中723001;3.起落架及飞机结构件加工检测陕西省高校工程研究中心,陕西汉中723001)摘要:针对航空航天、机电、石油等领域的高g值加速度监测需求,设计了一种分布式质量块结构的压阻式加速度传感器。运用敏感性分析和响应面方法对敏感结构模型优化,同时提升结构的固有频率和灵敏度;研究所构建模型在不同方向加速度作用下的应力分布特点,设计抗交叉干扰的传感器信号检测电路;分析结构的加工流程及封装工艺,有利于下一步制造应用。仿真结果表明:该传感器的量程为100000g,灵敏度为2.18μV/g,一阶固有频率为157.82kHz,理论上消除了横向交叉干扰,有效提升了传感器的性能。关键词:高g值;分布式质量块结构;加速度计;有限元仿真中图分类号:TP212文献标识码:A文章编号:1002-1841(2023)05-0019-06SimulationAnalysisofDistributedMassBlockStructureforHighg-valueAccelerometerWANGPeng1,2,3,YANGYu-jun1,CHENMan-long1,2,WANGNan1,2,YANGFan1,2,LIANGYing-xuan1,2,ZHANGChang-ming1,2,3,PENGChun-lei1,2,HANJi-ke1(1.SchoolofMechanicalEngineering,ShaanxiUniversityofTechnology,Hanzhong723001,China;2.ShaanxiKeyLaboratoryofIndustrialAutomation,Hanzhong723001,China;3.EngineeringResearchCenterofManufacturingandTestingforLandingGearandAircraftStructuralParts,UniversitiesofShaanxiProvince,Hanzhong723001,China)Abstract:Apiezoresistiveaccelerometerwithdistributedmassblockstructurewasdesignedtomeetthemonitordemandofhighg-valueaccelerationtestinthefieldsofaerospace,electromechanicalandpetroleum.Sensitivityanalysisandresponsesurfacemethodwereusedtooptimizethesensitivestructuremodelandimprovethenaturalfrequencyandsensitivityofthestructure.Thestressdistributioncharacteristicsofthemodelunderdifferentaccelerationdirectionswerestudiedandthesensorsignald...