陈福彬，金 鑫，刘 迪，田文杰

（1. 北京信息科技大学自动化学院，北京 100101；2. 北京信息科技大学传感器重点实验室，北京 100101）

关 键 字：集成式石英谐振器；信号处理；锁相倍频；石英谐振加速度计

加速度传感器已经广泛用于惯性导航、平台的稳定控制等领域，目前主流中高精度的加速度传感器是石英挠性加速度计，技术已经成熟，但是功耗高、工艺复杂、成本高，并且其输出信号为模拟信号，必须通过AD转换器转换为数字量才能与上一级系统连接，增加了转换误差及系统应用的复杂性。石英谐振加速度传感器具有分辨率高，动态范围广、数字频率输出、线性度好等优点。欧美等国家在上个世纪八十年代就开始开展谐振式加速度计的研制，但是与主流加速度计性能仍存在一定的差距，主要瓶颈有：一是石英晶体谐振器不可避免地受到温度等干扰因素的影响，在环境适应性方面仍然存在短板。二是实际应用的石英谐振加速度计灵敏度明显偏低[1,2]。

目前研发的石英谐振加速度计为了消除温度、气压等共模误差影响，大多两个独立谐振器配对使用，采用双谐振器的差动工作模式，标度因数一般在100 Hz/g以下[3]。由于谐振器加工工艺技术的限制，配对使用的两个石英晶体谐振器很难做到完全一致，导致频率温度变化特性的不一致，差频输出难以完全抵消温度引起的共模误差[4]。

传感器的阵列化、小型化是现代传感器的发展趋势。因此在研究圆盘式石……