中国微米纳米-接触式电容微加速度传感器的设计与分析

设计了一种新型接触式电容微加速度传感器。针对传感器结构,建立了考虑接触效应的周边固支圆形膜片在集中载荷作用下与基底“接触”前后的简化分析模型,并给出了接触半径的计算公式。为接触式传感器的研制奠定了理论基础。     

非接触式电容压力传感器敏感元件的设计及性能分析

将中心岛膜结构的压力敏感膜用在非接触式电容式压力传感器中,解决了平膜结构带来的各点挠度不同、非线性和需要后续补偿电路的问题.通过对材料为多晶硅的中心岛膜进行结构优化设计和挠度、应力等力学性能分析.计算了在不同外加压力条件下压力敏感膜的电容数值、灵敏度和线性度.根据优化设计,外加压力在0.2～1.4× lO.Pa间变化时,电容值在0.0251～0.0281 pF间变化;通过分析两种结构敏感膜在Xy面内同一位置与中心挠度差的变化率,中心岛膜结构的变化率为49.4%低于平膜结构1.7%.因而中心岛膜结构比平膜结构有更好的灵敏度和线性.     

差动式电容加速度传感器

对差动式电容加速度传感器的工作原理和误差来源进行了分析和讨论，为设计制造此种加速度传感器提供了理论依据．     

加速度传感器在电容法车辆载荷检测中的应用

利用车载式电容传感器检测车辆载荷时,增加了双轴加速度传感器ADXL202AE,利用其Y轴检测车辆行驶过程中前进方向的加速度,X轴检测车厢内载荷左右方向装偏时电容上极板的斜度,并定量地分析出了加速度和极板斜度与载荷检测结果之间的关系。     

MEMS面内大量程加速度传感器设计与分析

针对目前导弹引信等武器系统领域对大量程加速度传感器的迫切需求,设计了一种测量平面内加速度的大量程压阻式加速度传感器.该传感器结构双端固支梁-质量块结构,可有效消除敏感轴轴间的交叉干扰,提高了测量精度.仿真分析表明传感器在敏感轴轴向灵敏度为1.41 μV/gn,可实现对150 000 gn的加速度载荷的测量.     

梳齿式电容加速度传感器等效并联电阻对器件输出产生的影响

梳齿式电容加速度传感器检测电容的测量结果会受到除感应电容之外的其他等效电路参数的影响。梳齿式电容加速度传感器的结构与多层瓷片电容（MLCC）的结构类似,因此可以借鉴多层瓷片电容中等效电路参数的研究方法对电容加速度传感器中的等效电路参数进行研究。本文将对梳齿式电容加速度传感器检测结构中的等效电路参数进行建模,并分析这些等效电路参数对测试结果产生的影响。     

一种电容式加速度传感器设计的研究

设计了一种惯性式测振传感器,建立了差动电容式加速度传感器的数学模型,并对其作了特性分析,由给定的非线性误差可以求出质量块相对运动的最大量程.本设计具有电路结构简单,频率范围宽约为0～450HZ,线性度小于1%,灵敏度高,输出稳定,测量误差小等优点,并且通过实验验证了各项性能指标满足设计要求.     

电容传感器的设计

在工业生产过程自动控制中,电容测量很重要,特别在高频情况下小电容(0.1～10pF)的测量更为重要。然而小电容的测量,往往不易测准,其测量误差主要是寄生电容造成的。为了提高测量精度,必须设计一种无寄生电容影响的电路,其实际电容传感器的结构和等效电路如图1所示。从图1可以看出,三电极电容传感器是由被测电容C_x、两电极和帘栅极之间的寄生电容C_sl和C_s2组成。三电极电容传感器的等效电路如图lb所示,图中C_p和C'_p是其它寄生电容。但是在实际测量过程中,一般寄生电容是大于被测电     

叠加电桥检测的加速度传感器设计

基于压阻效应的叠加电桥检测法加速度传感器采用超对称"八悬臂梁—质量块"结构,构成惠斯通电桥的力敏电阻器布放在悬臂梁的两端,4个惠斯通电桥的输出电压叠加后作为传感器的最终输出,有效提高了加速度传感器的灵敏度。通过数学建模仿真分析验证了方案的可行性。性能测试结果表明:该加速度计的灵敏度为1.1381mV/gn,频响范围为0～1000Hz,灵敏度约为单电桥检测法和串联电桥检测法加速度传感器灵敏度的4倍。叠加电桥检测法为压阻式传感器提高灵敏度提供了一种新思路。     

微机械电容式加速度传感器测试电路研究

在测量硅微电容式加速度传感器时,由于器件信号的微弱和寄生电容的干扰,提高加速度的稳定性和分辨率非常困难.针对这种情况,作者分析对比开关性和调制解调型两种常见微弱电容检测方法优缺点,并提出了一种微电容检测的改进电路,用此电路对电容式加速度传感器进行了测试.数据表明,微加速度计灵敏度为1.63 V/gn,可以检测到10-17F量级的电容值.     

硅微电容式二维加速度传感器的加工与测试

设计了一种基于体硅加工技术的单敏感质量元差分电容式二维加速度传感器,并采用硅-玻璃静电键合、ICP工艺释放等技术完成了二维加速度传感器的加工。测试结果表明:该二维加速度传感器两个检测方向上的灵敏度基本一致,线性度较好,交叉干扰较小。X、Y方向的灵敏度分别为58.3 mV/gn、55.6 mV/gn;线性相关系数分别为0.9968、0.9961,交叉灵敏度分别为6.17%、7.82%。     

抗冲击耐高温微加速度传感器设计

设计了一种耐高温（400℃）、抗过载（20000gn）的SOI微加速度传感器的结构,介绍了传感器的制作工艺,并应用ANSYS软件对其进行了仿真,讨论了传感器的量程、抗冲击能力、灵敏度、横向灵敏度、线性度等各项指标,证明该微传感器满足了设计时所提出的要求。     

电容式微加速度传感器信号处理电路的设计

介绍了一种新型的电容式微加速度传感器的信号处理电路,可以用来检测电容式微加速度传感器敏感的加速度.该电路采用电荷敏感原理,能较好地消除寄生电容的影响.同时电路工作于闭环模式,具有稳定的工作特性.实验结果表明该电路不仅能很好的消除外部环境噪声的干扰,同时提高了传感器的整体性能.     

基于磁感式和MEMS加速度传感器的电子罗盘设计

无人机、车载导航等方面需要用到地磁定向,而电子罗盘在应用中起到关键作用。针对车载导航的姿态控制和导航精度,本文以PNI公司磁感传感器为基础,结合MEMS加速度传感器、温度传感器及处理器MSP430F1611等器件构建一个具有倾角补偿的电子罗盘。实验结果表明,该电子罗盘具有体积小、重量轻、功耗低和精度高等特点。通过实验验证了该方案的可行性与有效性。     

利用阵列传感系统降低硅微机械 加速度传感器的横向灵敏度

为消除带质量块的压阻式硅微加速度传感器的横向灵敏度,曾采取许多办法,但收效甚微,为此本文提出利用传感器阵列降低硅微加速度传感器的横向灵敏度的方法.以     

不同检测电容结构对MEMS电容传感器性能的影响分析

改进传感器检测电容几何结构能有效改善传感器的性能。本文对梳齿电极结构、栅形电极结构及梳栅电极结构检测电容的性能特点进行分析比较,重点分析了振子质量、空气阻尼、系统阻尼系数比以及灵敏度等特性,得出在相同的外轮廓尺寸、支撑梁、振子厚度以及振子到衬底的距离的条件下,栅形结构传感器的振子质量最大,空气阻尼最小,适合制作高分辨率的传感器;在大气下,梳齿结构灵敏度增加的同时空气阻尼力也会增加,且振子质量较小,适合制作高灵敏度,低分辨率传感器结构;梳栅结构的特点居于两者之间,适合制作需要兼顾分辨率和灵敏度的传感器。通过实例计算,证明了该结果。     

基于MEMS加速度传感器的步数检测算法研究综述

随着智能移动终端、智能穿戴设备以及基于惯性传感器的行人定位导航系统的快速发展,针对这些设备和系统中的计步需求,大量有关基于MEMS加速度传感器的步数检测算法的研究工作已经开展并取得了优秀的成果。针对该领域中现有的技术方法,首先阐述了该领域的发展情况,指出目前该领域的主要研究要点、方法种类以及应用情况。接着,综述了目前该领域的研究现状,从数据预处理方法和步数验证方法这两方面对多种步数检测算法进行了阐述以及优缺点的分析。然后,对该领域的研究要点进行了深入的探讨,分析总结步数检测算法中与研究要点相关的技术方法。最后,讨论并展望了该领域未来的发展方向,以期为后续的研究提供参考。