CN114778891A - 三轴加速度计 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种三轴加速度计。其中，该三轴加速度计包括：个加速度计、模拟电路和数字电路。其中，模拟电路包括：信号采集电路，用于通过所述三个加速度计采集加速度信息，并将所采集的加速度信息转换为电压信号；信号转换电路，用于将所述电压信号转换为模拟量；数字电路包括：数字信号处理电路，用于将所述模拟量转换为数字量；输出信号转换电路，用于将所述数字量转换为RS‑422信号并输出。本发明解决了三轴加速度计测量不精确的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及惯性测量领域，具体而言，涉及一种三轴加速度计。
背景技术
近年来，随着半导体技术的飞速发展，加速度计已广泛应用于许多不同的领域。
三轴加速度计由三个安装在块上加速度计组成，用于测量重力加速度的三个相互正交的分量。其中，姿态信息包括俯仰、滚动和方位角。通过测量重力加速度，加速度计计算相对于地球的倾斜角以及速度和方向。
目前，加速度计虽然已经满足了大部分测量的需求，但仍存在测量的精度低等挑战。
针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种三轴加速度计，以至少解决三轴加速度计测量不精确的技术问题。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种三轴加速度计，包括：三轴彼此正交的三个加速度计；模拟电路，包括：信号采集电路，用于通过所述三个加速度计采集加速度信息，并将所采集的加速度信息转换为电压信号；信号转换电路，用于将所述电压信号转换为模拟量；数字电路，包括：数字信号处理电路，用于将所述模拟量转换为数字量；输出信号转换电路，用于将所述数字量转换为RS-422信号并输出。
在一个示例性实施例中，所述三轴加速度计还包括底板，所述底板包括支撑体，所述支撑体用于支撑所述三个加速度计、所述模拟电路和所述数字电路，其中，所述支撑体包括两个镂空梁，所述两个镂空梁用于固定三个吊装筒，其中，所述三个吊装筒分别用于吊装所述三个加速度计。
在一个示例性实施例中，所述三轴加速度计还包括：串口隔离电路，被配置为用于隔离所述数字电路和所述模拟电路。
在一个示例性实施例中，所述三轴加速度计还包括电源模块，用于将外部5v电压转换为范围为±15v的电压以为所述模拟电路、所述数字电路以及所述三个加速度计提供电源。
在一个示例性实施例中，所述数字信号处理电路用于获取加速度计的传递函数，并基于所述传递函数和所述模拟量生成所述数字量。
在一个示例性实施例中，所述数字信号处理电路基于所述信号采集电路的噪声、所述信号转换电路的噪声、所述数字信号处理电路的噪声、所述输出信号转换电路的噪声以及所述传递函数，确定补偿了噪声误差的传递函数；并基于所述补偿了噪声误差的传递函数和所述模拟量生成所述数字量。
在一个示例性实施例中，所述数字信号处理电路基于以下公式确定补偿了噪声误差的传递函数：
其中，nCV是信号采集电路噪声，nAD是信号转换电路噪声，nC是数字信号处理电路46的噪声，nt是输出信号转换电路的噪声，H(s)是传递函数，H’(s)是补偿了噪声误差的传递函数，D(s)为控制器系数。
在一个示例性实施例中，所述三个加速度计中的每一个加速度计包括：弹性元件，包括四个镂空梁、两个中梁和两个质量块，其中，两个质量块之间通过两个中梁连接，两个质量块的外框侧通过四个镂空梁与四周的支撑体相连；敏感元件，设置在所述四个镂空梁和两个中梁上，用于感测压力的变化。
在一个示例性实施例中，所述敏感元件包括多个压敏电阻，所述多个压敏电阻中的至少两个电阻分别设置在所述四个镂空梁中的每个镂空梁的两个梁臂上，所述多个压敏电阻中的至少另外两个电阻分别设置在所述两个中梁的梁臂上。
在一个示例性实施例中，分别设置在所述四个镂空梁中的每个镂空梁的两个梁臂上的至少两个电阻分别与相应的梁臂构成一电桥，分别设置在所述两个中梁的梁臂上的至少另外两个电阻与两个中梁的梁臂构成另外一电桥。
在本发明实施例中，通过串口隔离电路将模拟电路和数字电路隔离，从而解决了三轴加速度计测量不精确的技术问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的一种三轴加速计的分解结构示意图；
图2是根据本发明实施例的一种三轴加速计的立体结构示意图；
图3是根据本发明实施例的一种去掉外壳后的三轴加速计的立体结构示意图；
图4是根据本发明实施例的串口隔离电路结构示意图；
图5是根据本发明实施例的电源模块的结构示意图；
图6是根据本发明实施例的x轴，y轴或z轴的加速计的立体结构示意图；
图7是根据本发明实施例的信号采集电路的立体结构示意图；
图8是根据本发明实施例的三轴加速度计的底板的立体结构示意图；
图9是根据本发明实施例的信号转换电路的立体结构示意图；
图10是根据本发明实施例的加速度计的内部结构示意图。
附图标记说明：11、X轴信号转换电路；12、X轴信号采集电路；13、X轴加速度计；21、Y轴信号转换电路；22、Y轴信号采集电路；23、Y轴加速度计；31、Z轴信号转换电路；32、Z轴信号采集电路；33、Z轴加速度计；42、电源模块；44、串口隔离电路；46、数字信号处理电路；48、输出信号转换电路；50、底板；501、吊装筒；502、L型梁、503、支撑体；60、镂空梁；61、中梁；62、质量块。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
实施例1
本实施例提供了一种三轴加速度计。如图1至9所示，该三轴加速度计包括三个加速度计、模拟电路和数字电路；其中，模拟电路，包括：信号采集电路，用于通过所述三个加速度计采集加速度信息，并将所采集的加速度信息转换为电压信号；信号转换电路，用于将所述电压信号转换为模拟量。数字电路，包括：数字信号处理电路46，用于将所述模拟量转换为数字量；输出信号转换电路48，用于将所述数字量转换为RS-422信号并输出。
通过上述结构，将模拟电路和数字电路分开，使得三轴加速度计测量更为精确。
三个加速度计包括X轴加速度计13、Y轴加速度计23和Z轴加速度计33；信号采集电路包括X轴信号采集电路12、Y轴信号采集电路22和Z轴信号采集电路32；信号转换电路包括X轴信号转换电路11、Y轴信号转换电路21和Z轴信号转换电路31。三个加速度计是三轴正交的三个加速度计，其x轴，y轴和z轴相互垂直，并且能够分别对三个方向上的特定力信息敏感。
在一个示例性实施例中，该三轴加速度计还包括底板50，如图8所示，所述底板50包括支撑体503，所述支撑体503用于支撑所述三个加速度计、所述模拟电路和所述数字电路，其中，所述支撑体503包括两个双L型梁，所述两个双L型梁502用于固定三个吊装筒501，其中，所述三个吊装筒501用于吊装所述三个加速度计。三个加速度计轴向之间沿水平面内圆周相隔夹角120°分布。
本实施例中三个加速度计的每一个加速度计主要由上、下扭矩构件，石英摆片组成。线圈与石英摆片固定连接，通过粘合线圈和摆片形成用于感知外部输入加速度的构件。
扭矩构件由轭铁、磁性钢、磁极块和补偿回路组成。轭铁采用低温度系数、导磁性能好的软磁材料制成。磁性钢可以选择合适的永久磁铁材料以形成永久磁铁以建立磁场，或者，磁性钢采用导磁性能好的al-ni-co8永磁材料，经无心磨床加工而成。轭铁和磁极块使磁场沿轭架形成磁路。磁路和上、下扭矩构件采用相同的极点结构以实现推拉的工作模式。磁性钢轴向磁化后，磁极被强制固定在结构顶部，彼此相对的磁片在间隙之间形成均匀磁场。摆片采用优良的石英玻璃制成，耐温性能好。可以采用超声波加工摆片，也可采用反应离子蚀刻加工整个摆片。
当有外部加速度输入时，摆片将在惯性力的作用下离开平衡位置。由摆片的上和下表面组成的差分电容器和上、下扭矩构件的表面的电容值此时将发生变化，并且该电信号经由如图7所示的信号采集电路和如图9所示的信号转换电路输出到数字信号处理电路46中。数字信号处理电路46基于输入的电信号生成控制量(即数字量)，该控制量经由输出信号转换电路48输出到线圈中，磁场中能量线路接收到的对应于控制量的安培力用于通过推动力的动作来恢复摆片的平衡位置。当摆片的挠度角很小时，电流与输入加速度大致呈线性，因此，可以通过检测电流来获得输入的加速度。
在一个示例性实施例中，三轴加速度计还包括如图4所示的串口隔离电路44，被配置为用于隔离所述数字电路和所述模拟电路。通过上述结构，将模拟电路和数字电路的供电进行隔离，以避免数据在传输过程过程当中受到干扰，从而提高了通信的稳定性，进而提高了三轴加速度计的精度。
在一个示例性实施例中，所述三轴加速度计还包括如图5所示的电源模块42，用于将外部5v电压转换为范围为±15v的电压以为所述模拟电路、所述数字电路以及所述三个加速度计提供电源。
实施例2
本实施例提供了一种三轴加速度计，如图1至9所示，所述三轴加速度计包括X轴信号采集电路12、X轴加速度计13、X轴信号转换电路11、Y轴信号采集电路22、Y轴加速度计23、Y轴信号转换电路21、Z轴信号采集电路32、Z轴加速度计33、Z轴信号转换电路31、电源模块42、串口隔离电路44、数字信号处理电路46、输出信号转换电路48以及底板50。
底板50包括支撑体503，所述支撑体503包括两个双L型梁502，所述两个双L型梁502用于固定三个吊装筒501，其中，所述三个吊装筒501用于吊装所述三个加速度计：X轴加速度计13、Y轴加速度计23和Z轴加速度计33。三个加速度计之间沿水平面内圆周相隔夹角120°分布。
加速度计的摆片作为差动电容的中间极板，在受到外界加速度激励时产生微小位移，改变了与两侧极板的间隙，从而输出变化的电容量。
信号采集电路将输出的携带有加速度信息的电容量转换为电压信号，信号转换电路将所述电压信号转换为模拟量，传递给数字信号处理电路46，数字信号处理电路46将所述模拟量转换为数字量，其中，数字信号处理电路46是闭环系统的控制核心，可实现复杂的控制算法，得到合适的反馈控制量，并输出给驱动电路，驱动电路将反馈控制量转化为反馈电流作用到力矩器上，迫使摆片回到平衡位置，最终实现加速度计的闭环控制。
具体地，摆片通过挠性支承梁来敏感外部加速度输入并发生偏转，外部输入加速度ain与偏转角位移θ的关系如下：
其中，J为惯性质量的转动惯量，C为阻尼系数，K为石英弹簧片的弹性系数，Mi为加速度力矩，m为摆片质量，L为摆片重心到挠性支承梁的距离。
石英摆片和上下极板构成差动电容，摆片的偏转角位移可转化为差动电容的容值变化，其中，差动电容转换方程为：
ΔC＝kc·θ
其中，ΔC为差动电容转换输出电容差值，Kc是差动电容转换系数。
信号采集电路通过以下公式将输出的携带有加速度信息的差动电容转换为电压信号：
其中，u(t)表示当前时间t的电压信号，q(t)表示当前时间t的电荷量。
信号转换电路将电压信号u(t)转换为模拟量u，数字信号处理电路46通过下式将模拟量转换为数字量：
Din＝kCD·u
其中，Din表示数字量，KCD表示模数转换系数。
数字信号处理电路46是闭环系统的控制核心，基于数字量Din可通过复杂的控制算法，计算控制量Dout，并输入出驱动电路，驱动电路将控制量Dout转化为反馈电流I作用到力矩器上，具体转换公式如下：
I＝kDI·Dout
其中，KDI为驱动电路转换系数。
下面，将详细描述数字信号处理电路46。
数字信号处理电路46的准确性依赖于闭环系统模型，只有闭环系统模型设计的精确，才能够生成精确地控制量Dout。精确地闭环系统模型需要充分考虑表头误差的特点，设计合适的参数，对表头误差进行补偿。
首先，获取开环的加速度计的传递函数：
其中，m为摆片质量，L为摆片重心到支承梁的距离，Kc为差动电容转换系数，J为惯性质量的转动惯量，C为阻尼系数，K为常数系数。
之后，考虑表头误差，搭建闭环系统的传递函数：
其中，nCV是信号采集电路噪声，nAD是信号转换电路噪声，nC是数字信号处理电路46的噪声，nt是输出信号转换电路48的噪声，D(s)是广义的控制器。
而
其中，Din为输入到数字信号处理电路46的信号，Dout为数字信号处理电路46输出的控制量。通过上述两式，可以求出控制量Dout，用控制量Dout控制加速度计，从而能够使加速度计更精确地感测到加速度信息。
本实施例中，数字信号处理电路46采用预估噪声误差，来补偿各个环节所产生的噪声误差，并将所产生的噪声误差反映到控制模型中，从而去除噪声干扰，进而提高了系统的稳定性和动态特性。本实施例中的数字信号处理电路46有利于在提高带宽的同时保障系统的稳定。
实施例3
本实施例中的三轴加速度计的结构和实施例1和2中的类似，不同之处在于每个轴上的加速计的具体结构。
如图10所示，每个加速度计由弹性元件和敏感元件组成，弹性元件由四个镂空梁60、两个中梁61和两个质量块62组成，敏感元件由多个压敏电阻组成。每个镂空梁60的竖臂为中空，形成两个梁臂。两个质量块62通过两个中梁61连接，然后在绝缘体硅晶圆上形成具有镂空梁60的压阻式加速度计。
压敏电阻设置在四个镂空梁60和两个中梁61上。压敏电阻Rx1和Ry1分别设置在镂空梁的梁臂lx1和lx2上；压敏电阻Rx2和Ry3分别设置在镂空梁的梁臂lx2和ly3上；压敏电阻Rx3和Ry2分别设置在镂空梁的梁臂lx3和ly2上；压敏电阻Rx4和Ry4分别设置在镂空梁的梁臂lx4和ly4上；压敏电阻Rz1，Rz2设置在两个中梁61中的上侧的梁上，压敏电压Rz3和Rz4设置在两个中梁61的下侧的梁上。
其中，四个压敏电阻器Rx1，Rx2，Rx3和Rx4在四个镂空梁60靠近外边框的梁臂lx1，lx2，lx3和lx4形成电桥W1；四个压敏电阻Ry1、Ry2、Ry3和Ry4在靠近质量块62的梁臂ly1，ly2，ly3和ly4上构成电桥W2，四个压敏电阻Rz1，Rz2，Rz3和Rz4在两个中梁61上形成电桥W3。
上述加速计的制作方法如下：
在SOI晶片上，采用热氧化法生长30nm的二氧化硅层作为离子注入缓冲液，利用光刻形成离子注入窗口，利用光刻蚀刻压敏电阻的窗口。之后，将晶片置于700℃的真空环境中放置半小时左右，以激活杂质离子，形成均匀地杂质分布，从而有效消除离子注入造成的损伤。
采用湿法刻蚀技术刻蚀二氧化硅层，之后采用等离子增强化学气相沉积生长二氧化硅层作为绝缘层。光刻蚀刻表面，在压敏电阻和铝电极之间形成接触孔，通过真空蒸镀法在表面上涂覆金属铝。
光刻形成电极和互连，然后金属化实现欧姆接触。使用钝化层生长二氧化硅层以保护铝电极。光刻形成焊盘，通过电感耦合等离子体来蚀刻晶片的底面，形成两个质量块62，然后用相同的技术蚀刻晶片的上表面，生成四个镂空梁60和两个中梁61。最后采用静电键合技术将带凹槽的玻璃板与晶片底面键合，为两个质量块62提供足够的移动空间。本实施例中的三轴加速度计，通过镂空梁的结构，可以实现沿三个轴的加速度测量并降低交叉轴灵敏度，进一步提高了三轴加速度计的性能。
最后，使用密封剂将晶片封装到印刷电路板。封胶完全固化后，使用一体式芯片键合技术将晶片与印刷电路板之间的引线键合，实现晶片上焊点与印刷电路板上对应焊点的连接。
在对加速度计施加加速度时，根据双镂空梁60的根部压敏电阻构成的三个电桥的输出电压变化，利用弹力理论和压阻效应，便可以测量出相应的加速度。
当对加速度计施加加速度时，加速度计的镂空梁60的变形会引起压敏电阻的变化，当电源电压为VDD且未对芯片施加加速度时，由于理想条件下多个压敏电阻的阻值相同，因此，由多个压敏电阻组成的电桥的输出电压为零。就是说，根据半导体材料的压阻效应，由于压力的改变，而导致镂空梁60的靠近外侧的梁臂上的Rx1、Rx2、Rx3和Rx4四个压敏电阻的阻值的改变，因此，可以通过阻值的变化来实现加速度的测量。
以x轴加速计为例，当沿x轴对加速度计施加加速度时，四根镂空梁60会产生变形。由于梁臂lx1和lx3根部的压应力作用而使得Ry1和Ry3的阻值减小，由于梁臂lx2和lx4根部的拉应力作用而使得Rx2和Rx4的阻值增加。理想条件下四个压敏电阻Rx1、Rx2、Rx3和Rx4的绝对变化量相等，称为ΔRx。由于W1的输出电压Vx1和Vx2与沿x轴的加速度有关，因此可以实现对x轴的测量。
其中，x轴加速计的应力与输出电压的关系为：
以y轴加速计为例，当将沿y轴的加速度施加到芯片上时，四个镂空梁60会出现变形，由于梁臂ly1和ly3根部的压应力作用而使得Ry1和Ry3的阻值减小，以及由于梁臂ly2和ly4根部的拉应力作用而使得Rx2和Rx4的阻值增加。理想条件下四个压敏电阻的绝对变化量相等，称为ΔRy。由于W2的输出电压Vy1和Vy2与沿y轴的加速度有关，因此可以实现对y轴的测量。
其中，y轴加速计的应力与输出电压的关系为：
以z轴加速计为例，当对加速度计芯片施加沿z轴的加速度时，两个中梁61会产生沿z轴的变形，两个中梁61的根部上的Rz1、Rz2、Rz3和Rz4的阻值分别发生变化，Rz1和Rz3的阻值减小，Rz2和Rz4的阻值增大。类似地，四个压敏电阻在理想条件下的绝对变化量相等，称为ΔRz。W3的输出电压Vz1和Vz2在z轴加速度作用下的变化，使得可以实现对z轴加速度的测量。
其中，z轴加速计的应力与输出电压的关系为：
上式中ξlx和ξtx分别为Rx1、Rx2、Rx3和Rx4的纵向和横向应力，ξly和ζty分别为Ry1、Ry2、Ry3和Ry4的纵向和横向应力，ξlz和ξtz分别为Rz1、Rz2、Rz3和Rz4的纵向和横向应力，γ为压阻系数，δ为噪声补偿因子，VDD为电源电压，Vout x为x轴加速计的输出电压，Vout y为y轴加速计的输出电压，Vout z为z轴加速计的输出电压。
在另外一个实施例中，为了改善加速度计的特性，可以优化结构尺寸，利用微机电系统技术在绝缘体上硅晶圆上制作了不同宽度的中间双梁芯片，并采用键合工艺和内引线键合技术静电封装在印刷电路板上。通过这样的结构，使得加速度计具有更佳的灵敏度。
本实施例采用采用镂空梁60，并优化了中间双梁的宽度的结构尺寸。本实施例的加速度计进一步提高了加速度计的性能。
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
上述实施例中的集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在上述计算机可读取的存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在存储介质中，包括若干指令用以使得一台或多台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。
在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的客户端，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种三轴加速度计，其特征在于，包括：
三轴彼此正交的三个加速度计；
模拟电路，包括：
信号采集电路，用于通过所述三个加速度计采集加速度信息，并将所采集的加速度信息转换为电压信号；
信号转换电路，用于将所述电压信号转换为模拟量；
数字电路，包括：
数字信号处理电路，用于将所述模拟量转换为数字量；
输出信号转换电路，用于将所述数字量转换为RS-422信号并输出。
2.根据权利要求1所述的三轴加速度计，其特征在于，所述三轴加速度计还包括底板，所述底板包括支撑体，所述支撑体用于支撑所述三个加速度计、所述模拟电路和所述数字电路，其中，所述支撑体包括两个镂空梁，所述两个镂空梁用于固定三个吊装筒，其中，所述三个吊装筒分别用于吊装所述三个加速度计。
3.根据权利要求2所述的三轴加速度计，其特征在于，所述三轴加速度计还包括：串口隔离电路，被配置为用于隔离所述数字电路和所述模拟电路。
4.根据权利要求2所述的三轴加速度计，其特征在于，所述三轴加速度计还包括电源模块，用于将外部5v电压转换为范围为±15v的电压以为所述模拟电路、所述数字电路以及所述三个加速度计提供电源。
5.根据权利要求1所述的三轴加速度计，其特征在于，所述数字信号处理电路用于获取加速度计的传递函数，并基于所述传递函数和所述模拟量生成所述数字量。
6.根据权利要求5所述的三轴加速度计，其特征在于，所述数字信号处理电路基于所述信号采集电路的噪声、所述信号转换电路的噪声、所述数字信号处理电路的噪声、所述输出信号转换电路的噪声以及所述传递函数，确定补偿了噪声误差的传递函数；并基于所述补偿了噪声误差的传递函数和所述模拟量生成所述数字量。
7.根据权利要求6所述的三轴加速度计，其特征在于，所述数字信号处理电路基于以下公式确定补偿了噪声误差的传递函数：
其中，nCV是信号采集电路噪声，nAD是信号转换电路噪声，nC是数字信号处理电路46的噪声，nt是输出信号转换电路的噪声，H(s)是传递函数，H’(s)是补偿了噪声误差的传递函数，D(s)为控制器系数。
8.根据权利要求1所述的三轴加速度计，其特征在于，所述三个加速度计中的每一个加速度计包括：
弹性元件，包括四个镂空梁、两个中梁和两个质量块，其中，两个质量块之间通过两个中梁连接，两个质量块的外框侧通过四个镂空梁与四周的支撑体相连；
敏感元件，设置在所述四个镂空梁和两个中梁上，用于感测压力的变化。
9.根据权利要求8所述的三轴加速度计，其特征在于，所述敏感元件包括多个压敏电阻，所述多个压敏电阻中的至少两个电阻分别设置在所述四个镂空梁中的每个镂空梁的两个梁臂上，所述多个压敏电阻中的至少另外两个电阻分别设置在所述两个中梁的梁臂上。
10.根据权利要求8所述的三轴加速度计，其特征在于，分别设置在所述四个镂空梁中的每个镂空梁的两个梁臂上的至少两个电阻分别与相应的梁臂构成一电桥，分别设置在所述两个中梁的梁臂上的至少另外两个电阻与两个中梁的梁臂构成另外一电桥。
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