偏壓電極

介紹

根據量子力學的隧道原理，當隧道針尖和對電極原子間的間距小到納米量級時，電極和針尖中的電子都有一定的幾率跨越隧道勢壘到達對方的，在電極偏壓的作用下，電子從隧道針尖到對電極的透射幾率加強；同時，抑制了電子從電極到隧道針尖的電子透射幾率。

原理

偏壓電極起始狀態下，隧尖與對應電極之間距離遠大約為1mm，沒有隧道電流產生，對系統加電後，在驅動力的作用下，隧尖與對應電極逐漸接近，此時驅動靜電力和彈性回復力都相應增大。當距離達到1mm左右的時候，有可檢測的隧道電流產生，隨著距離的縮小，隧道電流呈指數增長，在反饋控制電路的作用下，驅動電壓下降，靜電驅動力相應下降，最終與彈性回復力達到平衡，此時系統處在閉環工作狀態下。當有正向外界加速度使隧道間距縮小時，靜電力迅速減小而彈性力基本不變，產生向上的回覆力，將質量塊拉回平衡位置，從而使質量塊位置基本保持不動，當有負向外界加速度使隧道間距增大時，靜電力朝相反方向變化，同樣使質量塊位置基本保持不動，通過反饋控制電壓的大小即可讀出外界加速度的大小。
偏壓電極在隧道式加速度計中，有三個引出電極，反饋電極、偏置電極和隧道針尖對電極，分別對應於反饋端、偏置電壓端和隧道電流輸出端，反饋端和偏置電壓端是共地的，其所共的地是隧道電流端，隧道電流端的電壓大小是在隧道式加速度計中，有三個引出電極，反饋電極、偏置電極和隧道針尖對電極，分別對應於反饋端、偏置電壓端和隧道電流輸出端，反饋端和偏置電壓端是共地的，其所共的地是隧道電流端，隧道電流端的電壓大小是由外接電路確定的，一般是將隧道電流經大電阻轉換位mV級的電壓，再進行後續的處理。