[發明專利]一種MEMS加速度計敏感結構輻射效應在線測試裝置及方法

在審

• 申請號: 202011215368.1
• 申請日: 2020-11-04
• 公開（公告）號: CN112345797A
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 劉珉強;杜川華;肖龍遠;李晨;朱小鋒;喬偉;許蔚;熊涔;陳泉佑;段丙皇;許獻國;趙洪超
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院電子工程研究所
• 主分類號: G01P21/00
• 分類號: G01P21/00
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 張超

1.一種MEMS加速度計敏感結構輻射效應在線測試裝置，其特征在于，包括測試電腦、電壓信號檢測裝置、直流電源、PCB板、屏蔽體和輻射源；其中，所述PCB板上設置有MEMS加速度計，所述MEMS加速度計包括檢測電路和敏感結構；

所述測試電腦、所述電壓信號檢測裝置和所述直流電源設置在測試間，所述輻射源、所述屏蔽體和所述PCB板設置在輻射間；

所述測試電腦與所述電壓信號檢測裝置連接，所述電壓信號檢測裝置與所述MEMS加速度計連接，所述直流電源對所述MEMS加速度計上的檢測電路和敏感結構供電；所述輻射源發射射線，所述檢測電路外設置有屏蔽體，用于屏蔽所述輻射源發射的射線。

2.根據權利要求1所述一種MEMS加速度計敏感結構輻射效應在線測試裝置，其特征在于，所述屏蔽體的厚度根據所述輻射源的射線能量確定。

3.根據權利要求2所述一種MEMS加速度計敏感結構輻射效應在線測試裝置，其特征在于，所述屏蔽體的材料采用高原子序數材料。

4.根據權利要求3所述一種MEMS加速度計敏感結構輻射效應在線測試裝置，其特征在于，所述屏蔽體的形狀根據所述輻射源對檢測電路的輻射范圍設置。

5.根據權利要求1所述的一種MEMS加速度計敏感結構輻射效應在線測試裝置，其特征在于，所述PCB板上兩側等間距安裝有多個等高支柱。

6.根據權利要求1所述一種MEMS加速度計敏感結構輻射效應在線測試裝置，其特征在于，所述輻射源為光子類輻射源。

7.根據權利要求1所述一種MEMS加速度計敏感結構輻射效應在線測試裝置，其特征在于，所述檢測電路和所述敏感結構按照預設距離設置在所述PCB板上。

8.根據權利要求7所述一種MEMS加速度計敏感結構輻射效應在線測試裝置，其特征在于，通過梯度設置所述檢測電路和所述敏感結構之間的距離，選取抗干擾效果最好的距離作為預設距離。

9.一種基于權利要求1-7任一項所述的MEMS加速度計敏感結構輻射效應在線測試裝置的測試方法，其特征在于，包括：

通過蒙特卡羅仿真軟件對輻射源的粒子輸運過程進行仿真，獲取屏蔽效能大于預設值的屏蔽體厚度作為有效屏蔽體厚度，基于所述有效屏蔽體厚度選取對應的屏蔽體；

啟動直流電源對所述檢測電路和所述敏感結構供電，所述檢測電路對所述敏感結構進行檢測，以獲取第一零位輸出電壓數據；

所述測試電腦獲取測試指令，并基于所述測試指令啟動所述電壓信號檢測裝置，按照預設檢測頻率檢測并記錄所述檢測電路輸出的所述第一零位輸出電壓數據；

基于基準數據提取條件，從所述第一零位輸出電壓數據中選擇基準數據，計算所述基準數據的平均值作為基準零位輸出電壓，計算所述基準數據的標準差作為基準零偏穩定性數據；

在輻射源開啟時，所述檢測電路對所述敏感結構進行檢測，以獲取第二零位輸出電壓數據；

所述電壓信號檢測裝置按照預設檢測頻率檢測并記錄所述檢測電路輸出的所述第二零位輸出電壓數據；

基于待計算數據提取條件，從所述第二零位輸出電壓數據中選擇待計算數據，并計算所述待計算數據的平均值作為待計算零位輸出電壓，計算所述待計算數據的標準差作為待計算零偏穩定性數據；

將所述待計算零位輸出電壓與所述基準零位輸出電壓進行比較，所述待計算零偏穩定性數據與所述基準零偏穩定性數據進行比較，獲取測試結果。

10.根據權利要求9所述一種MEMS加速度計敏感結構輻射效應在線測試方法，其特征在于，所述將所述待計算零位輸出電壓與所述基準零位輸出電壓進行比較，所述待計算零偏穩定性數據與所述基準零偏穩定性數據進行比較，獲取測試結果，包括：

當所述待計算零位輸出電壓與所述基準零位輸出電壓的差值在第一預設誤差范圍內，且所述待計算零偏穩定性數據與所述基準零偏穩定性數據的差值在第二預設誤差范圍內，則測試結果為可以正常使用；

當所述待計算零位輸出電壓與所述基準零位輸出電壓的差值不在第一預設誤差范圍內，或所述待計算零偏穩定性數據與所述基準零偏穩定性數據的差值不在第二預設誤差范圍內，則測試結果為無法正常使用。