中文摘要：

本项目拟研究一种新型数字式加速度传感器的原理与实现。该传感器通过测量吸合时间随加速度的变化来测量加速度。由于时间是准数字量，可以用纯数字式接口电路读出信号而不需要任何模拟电路，所以该传感器是一种数字式加速度传感器。初步分析表明，该器件的灵敏度与非线性与现有表面微机械电容加速度传感器相当，使用一般的TTL器件制作接口电路就可以达到实用所需的分辨率。由于突破了检测方式对器件尺寸的限制，该器件的芯片面积可望比现有表面微机械加速度传感器缩小1-2个数量级，实现超微小型化。本项目将完成吸合时间式加速度传感器工作原理研究和设计理论研究，并制定详细的设计规范；研制成采用悬臂梁-质量块结构的吸合时间式加速度传感器样品和数字式接口电路；实验测定传感器各项指标与设计参数间的关系，并与理论比较；研究基于驱动脉冲宽度调制技术的数字式反馈技术原理和实现。

结论摘要：

本项目研究了一种新型数字式加速度传感器的原理与实现。该传感器通过测量吸合时间随加速度的变化来测量加速度。由于时间是准数字量，可以用纯数字式接口电路读出信号，所以该传感器是一种数字式加速度传感器。理论分析表明，该器件的灵敏度与非线性与现有表面微机械电容加速度传感器相当。由于突破了检测方式对器件尺寸的限制，该器件的芯片面积可望比现有表面微机械加速度传感器缩小1-2个数量级，实现超微小型化。本项目完成了吸合时间式加速度传感器工作原理研究和设计理论研究；研制成了基于体硅微机械工艺的传感器制作技术，研制成了基于无氰金电铸的准LIGA加工技术。分别用上述两种技术制成了悬臂梁-质量块结构的加速度传感器样品；实验了测定传感器各项指标与设计参数间的关系；实验测得加速度传感器差动吸合时间灵敏度为1.2微秒/g。该传感器悬臂梁长64微米、宽2.5微米，质量块长550微米、宽20微米，芯片尺寸显著小于传统电容式加速度传感器。