CN116008594A - 一种自由度解耦的静电加速度计 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自由度解耦的静电加速度计，属于加速度传感测试领域，包括：敏感探头、电容位移传感电路、反馈静电执行机、PID控制器、DAC电路和偏置电压驱动器；检验质量块的表面被分离成独立的几个部分，DAC电路将正负幅值的模拟偏置电压分别施加至检验质量块上；检验质量块中两两对立的面上施加的偏置电压大小相等且正负相反；电容位移传感电路测试检验质量块在敏感探头中的位置；PID控制器计算反馈电压对电容极板进行控制；反馈静电执行机将反馈电压施加到电容极板上以产生反馈力。传统的静电加速度计需要利用加减组合电路来获取自由度信息，本发明的静电加速度计具有自由度解耦的能力。

Description

一种自由度解耦的静电加速度计

技术领域

本发明属于加速度传感测试领域，更具体地，涉及一种自由度解耦的静电加速度计。

背景技术

加速度计是测量物体加速度的惯性仪表。加速度计的测量原理基于牛顿第二定律，即作用于质量为m的物体上的力F将使该物体产生大小为a＝F/m的加速度。

为保证有足够的测量带宽，加速度计通常设计成具有伺服控制功能。其中，静电反馈加速度计的工作原理是：通过和飞船固联的电容极板测试检验质量块的位置，经由静电执行机产生合适的静电力(力矩)使检验质量块稳定在极板中间的平衡位置上。质量块和外界载体相对静止，即静电执行机产生的加速度和飞船加速度保持一致，最终可通过该静电执行机的相关数据(电压或电流等)获得加速度信息。而静电反馈力是由施加在质量块上的偏置电压以及极板上的反馈电压产生。

作为惯性系统的核心设备，不同的服务目的使得对加速度计性能具有不同的要求。(1)降低加速度计的功耗；(2)加速度具有自动优化分辨率的功能。基于以上目标，一方面对器件的选型与数量提出更高的要求；另一方面，考虑改变加速度计中的敏感单元，从而优化电子学系统的设计。静电执行机作为惯性传感器中保持质量块处于平衡位置的核心一环，通常情况下，加速度计的偏置电压往往是固定或者设置为特定档位进行量程切换，而偏置电压是通过导电金丝施加到检验质量块上，从而使得加速度计六轴的量程同时改变。在该方法下，加速度计的六轴的量程无法相互独立。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明提供了一种自由度解耦的静电加速度计，旨在解决加速度计六轴的量程无法相互独立的问题，基于此，本发明提供的自由度解耦的静电加速度计还具有自动优化分辨率与降低加速度功耗的优点。

为实现上述目的，本发明提供了一种自由度解耦的静电加速度计，包括：敏感探头、电容位移传感电路、反馈静电执行机、PID控制器、DAC电路、偏置电压驱动器、数据采集单元和偏置电压计算控制单元；

其中，敏感探头包括电容极板和检验质量块；检验质量块的每一面均平行设置两块电容极板；电容位移传感电路的输入端连接电容极板，其输出端连接PID控制器；PID控制器的输出端连接反馈静电执行机；反馈静电执行机的输出与电容极板相连；偏置电压驱动器的输出端连接检验质量块；数据采集单元连接电容极板和反馈静电执行机；数据采集单元的输出端连接偏置电压计算控制单元；偏置电压计算控制单元的输出端连接偏置电压驱动器；检验质量块的六个面相互绝缘；

偏置电压驱动器用于输出三组偏置电压，分别为x、y、z方向的偏置电压；DAC电路用于将偏置电压转换为模拟信号，将模拟偏置电压的正负幅值电压施加至检验质量块，以产生静电刚度调节检验质量块的位置；其中，检验质量块中两两对立的面上施加的偏置电压大小相等，正负相反，以使正对的电容极板上施加的反馈电压相同，实现独立调节x、y、z方向的偏置电压；电容位移传感电路用于测试检验质量块在敏感探头中的位置；PID控制器用于根据检验质量块的位置计算反馈电压对电容极板进行控制；反馈静电执行机用于将反馈电压施加到电容极板上以产生六个自由度的反馈力，使检验质量块处于平衡位置；偏置电压计算控制单元用于根据当前检验质量块的工作状态和外界输入加速度，分别计算x、y、z方向的偏置电压。

进一步优选地，检验质量块的材质为微晶玻璃底衬，表面镀金。

进一步优选地，在平衡点预设范围内，六个自由度的反馈力：

其中，d是电容极板和质量块之间的平衡间距，C₀为检验质量块处于平衡位置时电容极板与质量块之间的电容，V_b是偏置电压；V_f1是施加在z1两块极板上的反馈电压，V_f2是施加在z2两块极板上的反馈电压，V_f3是施加在x1两块极板上的反馈电压，V_f4是施加在x2两块极板上的反馈电压，V_f5是施加在y1两块极板上的反馈电压，V_f6是施加在y2两块极板上的反馈电压；F_{z-translation}为检验质量块在z方向上所受的平动合力，F_{x-translation}为检验质量块在x方向上所受的平动合力，F_{y-translation}为检验质量块在y方向上所受的平动合力，T_Rx-rotation为检验质量块在Rx方向上所受的转动合力，T_Ry-rotation为检验质量块在Ry方向上所受的转动合力，T_Rz-rotation为检验质量块在Rz方向上所受的转动合力；F_z1+为z1+极板上施加的平动反馈力，F_z1-为z1-极板上施加的平动反馈力，F_z2+为z2+极板上施加的平动反馈力，F_z2-为z2-极板上施加的平动反馈力；F_x1+为x1+极板上施加的平动反馈力，F_x1-为x1-极板上施加的平动反馈力，F_x2+为x2+极板上施加的平动反馈力，F_x2-为x2-极板上施加的平动反馈力；F_y1+为y1+极板上施加的平动反馈力，F_y1-为y1-极板上施加的平动反馈力，F_y2+为y2+极板上施加的平动反馈力，F_y2-为y2-极板上施加的平动反馈力；T_z1+为z1+极板上施加的转动反馈力，T_z1-为z1-极板上施加的转动反馈力，T_z2+为z2+极板上施加的转动反馈力，T_z2-为z2-极板上施加的转动反馈力；T_x1+为x1+极板上施加的转动反馈力，T_x1-为x1-极板上施加的转动反馈力，T_x2+为x2+极板上施加的转动反馈力，T_x2-为x2-极板上施加的转动反馈力；T_y1+为y1+极板上施加的转动反馈力，T_y1-为y1-极板上施加的转动反馈力，T_y2+为y2+极板上施加的转动反馈力，T_y2-为y2-极板上施加的转动反馈力。

另一方面，本发明提供了一种自由度解耦的静电加速度计，包括：敏感探头、电容位移传感电路、反馈静电执行机、PID控制器、DAC电路和偏置电压驱动器；

其中，敏感探头包括电容极板和检验质量块；检验质量块的每一面均平行设置两块电容极板；电容位移传感电路的输入端连接电容极板，其输出端连接PID控制器；PID控制器的输出端连接反馈静电执行机；反馈静电执行机的输出与电容极板相连；偏置电压驱动器的输出端连接检验质量块；

检验质量块的六个面中共用一个顶点的三个面作为第一组面导通，另外三个面作为第二组面导通，第一组面和第二组面相互绝缘；

偏置电压驱动器用于输出一组偏置电压；DAC电路用于将偏置电压转换为模拟信号，将模拟偏置电压的正负幅值电压施加至检验质量块，以产生静电刚度调节检验质量块的位置；其中，检验质量块中两两对立的面上施加的偏置电压大小相等且正负相反，以使正对的电容极板上施加的反馈电压相同；电容位移传感电路用于测试检验质量块在敏感探头中的位置；PID控制器用于根据检验质量块的位置计算反馈电压对电容极板进行控制；反馈静电执行机用于将反馈电压施加到电容极板上以产生平动反馈力和转动反馈力，使检验质量块处于平衡位置。

进一步优选地，静电加速度计还包括数据采集单元，连接电容极板和反馈静电执行机；用于采集静电执行机施加在电容极板上的电压信号，以获得平动反馈力和传动反馈力信息。

进一步优选地，检验质量块的材质为微晶玻璃底衬，表面镀金。

进一步优选地，在平衡点预设范围内，平动反馈力和转动反馈力为：

其中，d是电容极板和质量块之间的平衡间距，C₀为检验质量块处于平衡位置时电容极板与质量块之间的电容，V_b是偏置电压，V_f1是施加在z1两块极板上的反馈电压，V_f2是施加在z2两块极板上的反馈电压，F_translation为检验质量块上所受的平动合力，F_z1+为z1+极板上施加的平动反馈力，F_z1-为z1-极板上施加的平动反馈力，F_z2+为z2+极板上施加的平动反馈力，F_z2-为z2-极板上施加的平动反馈力，T_rotation为检验质量块上所受的转动合力，T_z1+为z1+极板上施加的转动反馈力，T_z1-为z1-极板上施加的转动反馈力，T_z2+为z2+极板上施加的转动反馈力，T_z2-为z2-极板上施加的转动反馈力。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下

有益效果：

本发明提供了一种自由度解耦的静电加速度计，自由度解耦的方法中，检验质量的六个面被分为绝缘的六个部分，每个面上分别施加不同的偏置电压，同一个方向上的检验质量块的两个面上加载的偏置电压大小相等、正负相反。在这种方式下，同一方向上的正负两块电容极板上施加相同的反馈电压，相邻两块极板上施加的反馈电压的共模部分代表着检验质量块的平动信息，差模部分代表着检验质量块的转动信息。基于此，达到自由度解耦的目的。在这种设计下，加速度计将具有解耦的能力。同时，因为检验质量块上六个面均施加不同的偏置电压，且可通过偏置电压控制器计算最优的偏置电压大小，从而达到改变加速度量程，自动优化分辨率的目的。在本发明中，存在以特例。当检验质量上施加的偏置电压的大小均相等时，同样具有解耦的能力，相较之六个面绝缘的方案，该特例具有降低加速度计整体功耗的优点，该优点对于星际航行中控制加速度计功耗具有非同寻常的作用。

附图说明

图1是本发明实施例提供的静电加速度计极板对自由度完全解耦方法示意图；

图2是本发明实施例提供的静电加速度计极板对自由度部分解耦方法示意图；

图3是本发明实施例提供的质量块与极板的自由度完全解耦的方法示意图；

图4是本发明实施例提供的质量块与极板的自由度部分解耦的方法示意图；

标记说明：

1-检验质量块；2-极板；3-电容位移传感；4-控制器；5-执行机；6-数据采集单元；7-偏置电压驱动器；8-偏置电压计算控制单元。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供了一种自由度解耦的静电加速度计，包含两种方案，一种是提供一种自动调节执行机的自由量程方法，满足在不同外界加速度输入时，正对的正负极板只用一路反馈电路即可进行控制，使自由度间完全解耦。同时能根据不同外界加速度输入，自动优化加速度计的分辨率，将其称为自由度完全解耦的方法；另一种是为降低静电执行机器件数量与功耗的设计，是为完全解耦的特例，去处电路中的加减组合电路，降低了静电执行机的整体功耗，将其称为自由度部分解耦的方法。

更为具体地，这两种方法都是改变加速度计中敏感探头的检验质量块的设计，使静电执行机原本正负极板的反馈电路共用一路，而达到预期性能；加速度计包括：敏感探头、电容位移传感电路3、PID控制器4、反馈静电执行机5、偏置电压计算控制单元8和DAC电路(数模转换电路)；

其中，敏感探头包括电容极板2和检验质量块1；电容位移传感电路3用于测试检验质量块1在敏感探头中的位置；PID控制器4用于计算出合适的反馈电压对电容极板2进行控制；反馈静电执行机5用于将控制器获得的反馈电压施加在电容极板2上以产生静电力；偏置电压控制器8和DAC电路用于对加速度计工作状态进行调节达成性能优化；

偏置电压计算控制单元8用于通过当前的工作状态和测试的外界输入加速度，估算合适的偏置电压；DAC电路用于将偏置电压转换为模拟信号后，将电压的正负幅值电压施加到检验质量块1分离的两部分，以产生合适的静电刚度，使得检验质量块1处于平衡位置；

与传统静电反馈加速度计相比，本发明的核心在于两种方案中的检验质量块的设计；在该设计中检验质量块的材质为微晶玻璃底衬，表面镀金；检验质量块的六个面或部分绝缘，或完全绝缘，已达到自由度解耦的目的；在自由度完全解耦的方法中，如图1所示，检验质量块的六个面相互绝缘，每两两对立的面上施加的偏置电压大小相等、正负相反；可以使正对的极板上施加的反馈电压相同，即可独立调节X、Y和Z方向的偏置电压，与传统的加速度计相比较，可独立调节反馈执行机不同自由度的量程，从而优化分辨率；在自由度部分解耦的方法中，如图2所示，检验质量块的六个面中共用一个顶点的三个面导通，另外三个面导通，两部分相互绝缘；每两两对立的面上施加的偏置电压大小相等、正负相反，可以使正对的极板上施加的反馈电压相同，即可降低电路功耗的目的；同时，在这两个方案中，因为部分解耦的方法中质量块的两个面分两部分绝缘，具有执行机自由度部分解耦的优点；同理，完全解耦的方法中质量块的六个面绝缘，则具有执行机自由度完全解耦的优点。上面介绍的两种方法能够适用于所有同类型的加速度计。

下面介绍自由度完全解耦的方法：

加速度计的敏感探头电压的注入如图3所示，即，各极板与检验质量间的反馈力为：

则在平衡位置处，X、Y、Z、θ、η和

六个自由度的静电控制公式为：

其中，d是电容极板和质量块之间的平衡间距，C₀为检验质量块处于平衡位置时电容极板与质量块之间的电容，V_b是偏置电压；V_f1是施加在z1两块极板上的反馈电压，V_f2是施加在z2两块极板上的反馈电压，V_f3是施加在x1两块极板上的反馈电压，V_f4是施加在x2两块极板上的反馈电压，V_f5是施加在y1两块极板上的反馈电压，V_f6是施加在y2两块极板上的反馈电压；F_{z-translation}为检验质量块在z方向上所受的平动合力，F_{x-translation}为检验质量块在x方向上所受的平动合力，F_{y-translation}为检验质量块在y方向上所受的平动合力，T_Rx-rotation为检验质量块在Rx方向上所受的转动合力，T_Ry-rotation为检验质量块在Ry方向上所受的转动合力，T_Rz-rotation为检验质量块在Rz方向上所受的转动合力；F_z1+为z1+极板上施加的平动反馈力，F_z1-为z1-极板上施加的平动反馈力，F_z2+为z2+极板上施加的平动反馈力，F_z2-为z2-极板上施加的平动反馈力；F_x1+为x1+极板上施加的平动反馈力，F_x1-为x1-极板上施加的平动反馈力，F_x2+为x2+极板上施加的平动反馈力，F_x2-为x2-极板上施加的平动反馈力；F_y1+为y1+极板上施加的平动反馈力，F_y1-为y1-极板上施加的平动反馈力，F_y2+为y2+极板上施加的平动反馈力，F_y2-为y2-极板上施加的平动反馈力；T_z1+为z1+极板上施加的转动反馈力，^T _z1-为z1-极板上施加的转动反馈力，T_z2+为z2+极板上施加的转动反馈力，T_z2-为z2-极板上施加的转动反馈力；T_x1+为x1+极板上施加的转动反馈力，T_x1-为x1-极板上施加的转动反馈力，T_x2+为x2+极板上施加的转动反馈力，T_x2-为x2-极板上施加的转动反馈力；T_y1+为y1+极板上施加的转动反馈力，T_y1-为y1-极板上施加的转动反馈力，T_y2+为y2+极板上施加的转动反馈力，T_y2-为y2-极板上施加的转动反馈力。z1+极板和z2+极板与检验质量块z方向的同一表面平行并列放置；z1-极板和z2-极板与检验质量块z方向的另一同一表面平行并列放置；z1+极板和z1-极板正对；z2+极板与z2-极板正对；y1+极板和y2+极板与检验质量块y方向的同一表面平行并列放置；y1-极板和y2-极板与检验质量块y方向的另一同一表面平行并列放置；y1+极板和y1-极板正对；y2+极板与y2-极板正对；x1+极板和x2+极板与检验质量块x方向的同一表面平行并列放置；x1-极板和x2-极板与检验质量块x方向的另一同一表面平行并列放置；x1+极板和x1-极板正对；x2+极板与x2-极板正对；xyz坐标系为三维笛卡尔坐标系；

由公式(2)可知，此方法通过改变检验质量块的设计，并为X、Y和Z方向上分别提供不同的偏置电压，同时使正对的极板具有相同的反馈电压，从而简化反馈电路中的同时达到调节不同自由度量程的目的；同时，该方法中在数据读取完毕后，根据读取的数据计算不同自由度上的偏置电压V_b大小，再转换为模拟信号施加到检验质量上，以此达到自动调节不同自由度的量程，即自动化加速度计的分辨率；

下面介绍自由度部分解耦方法：

由图4可知，就静电控制而言，因为单自由度的控制是由该自由度上的四块极板与检验质量间的静电力完成，可知完全解耦与部分解耦的控制理论完全相同。即平动反馈力与转动反馈力为：

其中，ε是介电常数，S是极板面积，m是质量块质量，d是极板和质量块之间的平衡间距，V_b是偏置电压，V_f是反馈电压，z是质量块偏离平衡位置的距离；d是电容极板和质量块之间的平衡间距，C₀为检验质量块处于平衡位置时电容极板与质量块之间的电容，V_b是偏置电压，V_f1是施加在z1两块极板上的反馈电压，V_f2是施加在z2两块极板上的反馈电压，F_translation为检验质量块上所受的平动合力，F_z1+为z1+极板上施加的平动反馈力，F_z1-为z1-极板上施加的平动反馈力，F_z2+为z2+极板上施加的平动反馈力，F_z2-为z2-极板上施加的平动反馈力，T_rotation为检验质量块上所受的转动合力，T_z1+为z1+极板上施加的转动反馈力，T_z1-为z1-极板上施加的转动反馈力，T_z2+为z2+极板上施加的转动反馈力，T_z2-为z2-极板上施加的转动反馈力。z1+极板和z2+极板与检验质量块z方向的同一表面平行并列放置；z1-极板和z2-极板与检验质量块z方向的另一同一表面平行并列放置；z1+极板和z1-极板正对，作为z1两块极板；z2+极板和z2-极板正对，作为z2两块极板；xyz坐标系为三维笛卡尔坐标系；

公式(3)中即为静电控制项，通过确定第一项中的V_b，调节V_f，使质量块处于平衡位置；由此可知，当检验质量块上施加幅值相等、正负相反的V_b时，极板上施加的反馈电压完全相同，该情况下，正对的正负极板可以共用一路反馈电路达到控制；相邻两块极板上施加的反馈电压的共模部分代表着检验质量块的平动信息，差模部分代表着检验质量块的转动信息。基于此，达到自由度解耦的目的。此方法通过改变质量块的设计，并为极板提供相同的反馈电压，达到了反馈控制目的，完成了自由度解耦，减少了电路的元器件，降低整体的功耗；

综上所述，在自由度解耦的方法中，检验质量块的六个面被分为绝缘的六个部分或两个部分。同一个方向上的检验质量块的两个面上加载的偏置电压大小相等、正负相反，此时同一方向上的正负两块电容极板上施加相同的反馈电压，从而达到反馈控制的目的。在检验质量块被分为六个部分的方案中，因为检验质量块的六个方向上施加的偏置电压均不相同，加速度计的量程不相同，加速度计具有完全解耦和自动优化分辨率的目的；在检验质量被分为两部分的方案中，检验质量上施加的偏置电压的大小均相等，同样具有部分解耦的能力，该方案还具有降低加速度计整体功耗的优点。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种自由度解耦的静电加速度计，其特征在于，包括：敏感探头、电容位移传感电路、反馈静电执行机、PID控制器、DAC电路、偏置电压驱动器、数据采集单元和偏置电压计算控制单元；

其中，所述敏感探头包括电容极板和检验质量块；检验质量块的每一面均平行设置两块电容极板；电容位移传感电路的输入端连接电容极板，其输出端连接PID控制器；PID控制器的输出端连接反馈静电执行机；反馈静电执行机的输出与电容极板相连；偏置电压驱动器的输出端连接检验质量块；数据采集单元连接电容极板和反馈静电执行机；数据采集单元的输出端连接偏置电压计算控制单元；偏置电压计算控制单元的输出端连接偏置电压驱动器；检验质量块的六个面相互绝缘；

偏置电压驱动器用于输出三组偏置电压，分别为x、y、z方向的偏置电压；DAC电路用于将偏置电压转换为模拟信号，将模拟偏置电压的正负幅值电压施加至检验质量块，以产生静电刚度调节检验质量块的位置；其中，检验质量块中两两对立的面上施加的偏置电压大小相等，正负相反，以使正对的电容极板上施加的反馈电压相同，实现独立调节x、y、z方向的偏置电压；电容位移传感电路用于测试检验质量块在敏感探头中的位置；PID控制器用于根据检验质量块的位置计算反馈电压对电容极板进行控制；反馈静电执行机用于将反馈电压施加到电容极板上以产生六个自由度的反馈力，使检验质量块处于平衡位置；偏置电压计算控制单元用于根据当前检验质量块的工作状态和外界输入加速度，分别计算x、y、z方向的偏置电压。

2.根据权利要求1所述的静电加速度计，其特征在于，所述检验质量块的材质为微晶玻璃底衬，表面镀金。

3.根据权利要求1或2所述的静电加速度计，其特征在于，在平衡点预设范围内，六个自由度的反馈力为：

其中，d是电容极板和质量块之间的平衡间距，C₀为检验质量块处于平衡位置时电容极板与质量块之间的电容，V_b是偏置电压；V_f1是施加在z1两块极板上的反馈电压，V_f2是施加在z2两块极板上的反馈电压，V_f3是施加在x1两块极板上的反馈电压，V_f4是施加在x2两块极板上的反馈电压，V_f5是施加在y1两块极板上的反馈电压，V_f6是施加在y2两块极板上的反馈电压；F_{z-translation}为检验质量块在z方向上所受的平动合力，F_{x-translation}为检验质量块在x方向上所受的平动合力，F_{y-translation}为检验质量块在y方向上所受的平动合力，T_Rx-rotation为检验质量块在Rx方向上所受的转动合力，T_Ry-rotation为检验质量块在Ry方向上所受的转动合力，T_Rz-rotation为检验质量块在Rz方向上所受的转动合力；F_z1+为z1+极板上施加的平动反馈力，F_z1-为z1-极板上施加的平动反馈力，F_z2+为z2+极板上施加的平动反馈力，F_z2-为z2-极板上施加的平动反馈力；F_x1+为x1+极板上施加的平动反馈力，F_x1-为x1-极板上施加的平动反馈力，F_x2+为x2+极板上施加的平动反馈力，F_x2-为x2-极板上施加的平动反馈力；F_y1+为y1+极板上施加的平动反馈力，F_y1-为y1-极板上施加的平动反馈力，F_y2+为y2+极板上施加的平动反馈力，F_y2-为y2-极板上施加的平动反馈力；T_z1+为z1+极板上施加的转动反馈力，T_z1-为z1-极板上施加的转动反馈力，T_z2+为z2+极板上施加的转动反馈力，T_z2-为z2-极板上施加的转动反馈力；T_x1+为x1+极板上施加的转动反馈力，T_x1-为x1-极板上施加的转动反馈力，T_x2+为x2+极板上施加的转动反馈力，T_x2-为x2-极板上施加的转动反馈力；T_y1+为y1+极板上施加的转动反馈力，T_y1-为y1-极板上施加的转动反馈力，T_y2+为y2+极板上施加的转动反馈力，T_y2-为y2-极板上施加的转动反馈力。

4.一种自由度解耦的静电加速度计，其特征在于，包括：敏感探头、电容位移传感电路、反馈静电执行机、PID控制器、DAC电路和偏置电压驱动器；

其中，所述敏感探头包括电容极板和检验质量块；所述检验质量块的每一面均平行设置两块所述电容极板；所述电容位移传感电路的输入端连接所述电容极板，其输出端连接所述PID控制器；所述PID控制器的输出端连接所述反馈静电执行机；所述反馈静电执行机的输出与所述电容极板相连；所述偏置电压驱动器的输出端连接所述检验质量块；

所述偏置电压驱动器用于输出一组偏置电压；所述DAC电路用于将偏置电压转换为模拟信号，将模拟偏置电压的正负幅值电压施加至检验质量块，以产生静电刚度调节检验质量块的位置；其中，所述检验质量块中两两对立的面上施加的偏置电压大小相等且正负相反，以使正对的电容极板上施加的反馈电压相同；所述电容位移传感电路用于测试检验质量块在敏感探头中的位置；所述PID控制器用于根据所述检验质量块的位置计算反馈电压对电容极板进行控制；所述反馈静电执行机用于将反馈电压施加到电容极板上以产生平动反馈力和转动反馈力，使检验质量块处于平衡位置。

5.根据权利要求4所述的静电加速度计，其特征在于，还包括数据采集单元，其连接电容极板和反馈静电执行机，用于采集静电执行机施加在电容极板上的电压信号，以获得平动反馈力和传动反馈力信息。

6.根据权利要求4或5所述的静电加速度计，其特征在于，所述检验质量块的材质为微晶玻璃底衬，表面镀金。

7.根据权利要求4或5所述的静电加速度计，其特征在于，在平衡点预设范围内，所述平动反馈力和转动反馈力为：

其中，d是电容极板和质量块之间的平衡间距，C₀为检验质量块处于平衡位置时电容极板与质量块之间的电容，V_b是偏置电压，V_f1是施加在z1两块极板上的反馈电压，V_f2是施加在z2两块极板上的反馈电压，F_translation为检验质量块上所受的平动合力，F_z1+为z1+极板上施加的平动反馈力，F_z1-为z1-极板上施加的平动反馈力，F_z2+为z2+极板上施加的平动反馈力，F_z2-为z2-极板上施加的平动反馈力，T_rotation为检验质量块上所受的转动合力，T_z1+为z1+极板上施加的转动反馈力，T_z1-为z1-极板上施加的转动反馈力，T_z2+为z2+极板上施加的转动反馈力，T_z2-为z2-极板上施加的转动反馈力。

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