文献综述（或调研报告）：
随着在精确战略制导武器等高端军事领域的技术要求不断提高，以及在机器人、民用载具等相关工业的加速度计应用日渐广泛，硅微谐振式加速度计已经成为了国内外微机械加速度计研究的一个重要方向[1]。在国外，相关技术自20世纪后期开始发展，目前的研究结果也表明硅微谐振式加速度计有着向更高精度测量发展的潜力，但结构形式、真空封装、电路系统和温控方案等具体细节方面还有着很大的差别。国内的相关领域的研究起步比国外要略晚，大部分还处在微机械结构的仿真探索和制作原理样机的阶段，但已经引起相关的MEMS惯性技术研究单位的高度重视[2][3]。
1、硅微谐振式加速度计的国外发展概况
受美国国军研究部要求，美国Draper实验室在设计PIGA（摆式积分陀螺加速度计，pendulous integrating gyro accelerometer）的替代方案时，于1997年首次提出了SOA（Silicon oscillating accelerometer）的概念。该实验室在SOA的研究方面一直处于世界领先地位，先后研制了SOA-1、SOA-2、SOA-3三款加速度计。其中SOA-3首次引入了微杠杆结构，大大提高了测量精度，标度因数达到了197Hz/g，灵敏度达到了6.6ppm[4]。
在其2006年的年度技术报告中，Draper介绍了一种高性能的SOA，采用静电输出激励谐振器保持振荡，其硅谐振梁附着在一个普通检测质量上。当有加速度作用时，一个谐振梁拉伸而另一个谐振梁压缩，产生频率差从而测得加速度[5]。该加速度计采用SOG（Silicon on Glass）MEMS工艺制作，获得的品质因数Q很高（典型值gt;1000）谐振基频为20kHz，标度因数约为100Hz/g，零偏稳定性达到0.19mu;g。
意大利 University Brescia的V.Ferrari等人开发设计的SOA则是应用了电热驱动和压阻检测技术，并对输入输出之间的串扰进行补偿[6]。该加速度计所采用的就是电热激励，压阻检测的方案。在该方案中，压阻和热阻分别被放置于微梁的两端。热阻会在交变电压的作用下产生热量，从而引起梁的应力发生变化，产生谐振。当有加速度作用时，梁会受到一个轴向的应力，引起谐振频率的变化，通过压阻后经由放大电路转化为电压信号的变化。但由于该方案没有采用真空包装，灵敏度相对较低。
韩国首尔国立大学提出了基于静电刚度变化的平衡双质量块的方案，为解决SOA的机械耦合问题提供了一条重要的思路[7]。这种设计的谐振器位于两个质量块之间，当有外部加速度作用时，两个质量块会朝着相同方向移动，音叉的固有频率则会发生改变。位于音叉两臂的检测电极，在一边的感应间隙变宽、另一边的感应间隙变窄的情况下，能够检测到不同的电压。从而使得两个谐振器的频率出现差值，表征出加速度的改变情况。该加速度计的零偏稳定性也已经达到5.2ug其标度因数达到64 Hz/g
在2010年时，意大利米兰理工大学设计了一种高灵敏度、小尺寸的新型单轴硅微谐振加速度计。该加速度计的敏感结构由中心的一个正方形质量块和两个谐振梁组成，质量块与谐振梁通过弹簧相连。该结构的特点在于：谐振梁和支撑梁分布在质量块周围，力频转换可以在很小的芯片面积上实现。该加速度计的电路采用一种高灵敏度闭环振荡方案。谐振梁检测电路板上的动态电流经跨阻放大器转化成电压，再通过第二级放大器进一步放大形成输入信号。之后，输入信号通过轨对轨比较器形成方波，最后经过幅值衰减环节形成驱动信号，驱动揩振器保持谐振状态。根据实验结果，加速度计的谐振基频大约为58kHz，灵敏度为445Hz/g[8]。
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