微型可變電容式加速儀之設計與製造

Abstract

本計畫的目的在於發展一微小加速規( Accelerometer),以免量測時,改變量測物體的動態 特性,並且得到良好的量測精度,以期得到一個 良好的量測器材.我們利用四連桿機構,形成一個自由度(1-D)的機構,讓它只受單方向外力的影 響,由於連桿器的彈性恢復力,平衡機構所受的 外力,使機構到達新平衡位置,而將一電極(正極 )放置於一連桿上,另一電極(負極)固定於框架 上,則形成一電容,因受外力影響,連桿到達不同 平衡位置,則電容量改變,為一個可變電容.然後 用電容/頻率轉換器、頻率/電壓轉換器,轉換成 電壓輸出,因此,我們可以讀出此加速規的輸出 電壓,即可算出可變電容的變化量,進而可以得 到四連桿的位移量,並可求出四連桿所受外力 的大小,最後,我們可以得到此機構在某一方向 的加速度大小.此外,若將加速規排列成二維陣 列,比較各個加速規所得的結果,則可得到平面 的加速度,以及角加速,若加速規排列在立方體 表面,比較各個加速規所得的結果,則可量3-D的 加速度及角加速度.