2.采用标准测量装置Agilent E4980A进行静态标定。标定根据结果得出，在0.98 pF和2 pF的允许测量范围内，电容值与电压拥有非常良好的线.通过动态精度实验验证了该装置的精度。测试根据结果得出，最大相对误差仅为0.02%。证明了这种方法的正确性。

  4.在谐振MEMS陀螺上制作了梳状驱动器，并对其谐振频率和Q因子进行了测量。测试的谐振频率为2.3096 kHz, Q因子为312.5。

  它主要由可动梳齿、固定梳齿、悬臂梁、锚杆和衬底组成。在工作过程中，驱动部分上电，施加驱动电压Vd。在固定梳齿与可动梳齿之间静电力的作用下，可动梳齿与可动梳齿在X方向上产生相对位移，在检测部分也产生相等的位移。如果在执行器上施加一个频率接近梳齿谐振频率的偏置正弦电压，该执行器将处于谐振状态。在工作状态下存在电容交替变化，从敏感元件中提取该输出信号继而能够获得加速度的大小。

  该系统主要由C/V转换调制电路、峰值检测解调电路、二阶低通滤波系统和数字显示元件组成。采用C/V转换电路将现有的动态微电容通过调制的方式转换为电压信号，其中需要一个正弦波信号发生器作为载波，载波的频率约为100KHz。峰值检测解调电路采取两级峰值采样保持电路进行解调，解调动态信号的频率等于动态电容的频率，其振幅与微电容的变化成正比。该方法主要是采用二阶低通滤波系统对噪声信号进行滤波，以提高系统的可靠性。数字显示元件是将

  上图中C4为待测动态电容，C5为参考电容。在转换载波信号的过程中，为实现载波信号的调幅，分别将Uo1输入到两个差分电路中。然后利用仪器

  (IA)实现微弱信号的放大。根据C/V电路的实现方法，调制电压Uo2与Uo1之间的关系可以表示为:

  从以上调制图中能够准确的看出，当载波信号被调制时，其振幅会发生明显的变化。调制信号的包络线也是正弦，其频率等于C4的频率。因为该调制信号为对称波，所以在实际测量时选择波的上半部作为测量电压。

  为了实现自振的目的，R1和R2, C1和C2必须相等，取R1 = R2 = R0, C1 = C2 = C0, 则Uo1可以表示为

  (JFET)的栅极电压，UD为二极管的正向电压。幅值与调制载波信号的频率无关。3、峰值检测解调电路

  在该方法中，解调信号的峰值与待测电容成正比。为方便测量，选择峰的上半部分作为检测电压。利用简单保持法，得到了对称调制信号。它的频率等于动态电容，振幅与待测电容成正比。

  系统的测量精度与R、C5、Vmax、f有关，各部件在制造时进行精度标定，其值如表1所示。

  在本表中，f为载波信号的频率。Vmax可由16位读取。参考电容C5采用微硅电容，具有高稳定性的性能，其值由

  Agilent E4980A测量。正常的情况下，MEMS电容值为pF量级。该系统的最大值可根据所设计的梳齿执行器的实际值设计为2 pF（对应的测量精度为237 aF）。对应的输出峰值电压为3v。在0和3v范围内，随着测量电压的降低，△V与V的相对误差相应增大，同时降低了测量电容的精度。随着相对误差的减小，C4电容值相应增大。如果值小于1 pF，直线会变得很陡峭，很难求解。因此，为得到理想的结果，将相对误差定义为0.1%。此时电容值为0.98 pF，对应的精度为51 aF。

  从图中能够准确的看出，微电容与输出电压拥有非常良好的线性关系。利用最小二乘法，它们之间的关系可以表示为

  的质量校核基础上制作了MEMS梳齿执行器并进行了动态实验。在实验过程中，首先对执行器施加标准正弦驱动电压，使其处于动态工作状态。在另一侧进行仔细的检测，该测量系统将电容的动态频率转换为动态电压。信号解调示意图如下。

  由测试值可知，驱动频率与被测频率的相对误差最大，仅为0.02%，说明该方法适用于动态测量。

  。在实验过程中，对器件分别施加了一系列正弦驱动电压。它们的振幅相等，驱动频率逐渐增加。然后记录与微电容成正比的输出电压。由记录结果可知，随着驱动频率的增加，梳齿的位移也相应增大。当达到2.3096 kHz时，输出电压达到峰值，此时谐振频率为2.3096 kHz。随频率的持续不断的增加，位移逐渐减小。经过实验测量品质因数Q为312.5。