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曲面过载保护的新型高g值冲击硅微机械加速度传感器的设计 总被引:6,自引:0,他引:6
给出一种测量高g值冲击加速度的硅微机械加速度传感器的结构和动力学模型,此传感器为整体式悬臂梁结构,采用硅微机械加工技术制作,便于封装和大批量低成本制造,其敏感方向在硅片平面内,两个压敏电阻分布在悬臂梁的顶端,两个完全相同的悬壁梁沿相反方向分布,四个压敏电阻构成惠斯通全桥连接,悬臂梁的过载保护采用上下两个曲面,一方面有效地提高悬壁梁的过载保护能力,另一方面调节加速度传感器的压膜阻尼,使之接近临界阻尼,有效抑制自由振动模态,提高测量精度。 相似文献
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文中介绍了一种以表面微机械技术制造的带有片上静电自检测功能的压阻式加速度传感器.该芯片制造利用了表面微机械加工技术,以低应力氮化硅薄膜为结构材料,多晶硅作为压阻材料,引入了准LIGA的电镀铜工艺,实现了一款低成本、与IC制造工艺相兼容的压阻式加速度传感器.电镀的铜质量块使压阻输出获得了足够高的灵敏度.利用金属质量块和衬底形成的一对电极,实现了可片上检测器件是否正常工作的片上静电自检测功能.传感器测试结果表明,加速度输出灵敏度为25.1 μV/g,-3 dB频率带宽为1.3 kHz. 相似文献
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采用厚膜混合集成技术实现了硅微机械加速度传感器工程样机。介绍了厚膜混合集成电路工艺的原理和特点、传感器的结构和工作原理,研究了信号提取和处理方法,优化了反馈控制校正电路网络,利用电容转换专用集成电路,通过厚膜技术组装了工程样机。实验结果表明:该单片加速度传感器具有较高的精度和零偏稳定性。 相似文献
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微机械加速度传感器的检测模态特征频率和有效量程是进行传感器设计时必须要考虑的2个重要参数。文中在对传感器检测模态频率进行有限元分析的基础上,利用电路仿真软件Multisim对传感器等效电路进行了谐振频率分析,并根据线性度指标求得了传感器的有效量程,为微机械加速度传感器的设计提供了参考。 相似文献
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阐述了倾角传感器的应用领域及应用要求,指出了目前倾角传感器存在的问题。分析了倾角传感器的测量原理和计算方法,提出了一种角度分段算法,并通过零位标定补偿微加速度传感器固有的零位偏差。介绍了SYTS倾角传感器的软硬件系统,通过在混凝土泵车上的试用证明SYTS倾角传感器是一款满足工程机械特定要求的倾角传感器。 相似文献
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测试105g微阵列式加速度传感器 总被引:5,自引:0,他引:5
研究测试10^5g微阵列式加速度传感器的设计与制造。该传感器应用微加工技术制成,具有测试加速度值大、响应速度快等特点。应用非线性回归理论及正交试验分析方法,解决传感阵列的布阵设计;根据理论分析和试验研究,提出了8个传感器位于睛平面内同一圆周上8等分处的布阵,给出了8点图形传感阵列的设计版图;并制造出微阵列式加速度传感器的样品,经测试满足设计要求。 相似文献
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在已有10^5g压阻效应阵列式加速度微传感器版图设计的基础上,应用有限元理论及相关软件,对版图中的硅微悬臂梁进行了模态分析和结构动态计算。将宏观理论应用到微观结构分析中;并对该种结构的加速度传感器的样品进行了冲击实验,得到实验曲线。对计算分析与实验结果进行了比较,指出并分析了误差可能出现的方面。 相似文献
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针对非开挖定向钻进的特殊要求,描述了一种无线定向钻进姿态测量系统,对系统具体的结构以及姿态测量方法同时进行了详细说明.该系统采用三轴微加速度计和三轴磁阻传感器作为姿态敏感器件,实时获取定向钻进中钻具的方位角、倾角和面向角信息.该系统具有体积小、成本低、可靠性高等一系列优点,非常适合浅层地下定向钻进测量. 相似文献
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王侃 《仪表技术与传感器》2015,(1)
基于等强度梁与垫高块相结合结构,将双光栅串联并将光栅栅区两端分别固定在等强度梁上下的垫高块之间,避免出现啁啾或多峰现象,推导了传感器力学模型,该结构提高了传感器的灵敏度,同时很好的剔除了温度的影响;数值优化得出传感器几何参数,建立了三维模型;通过数值仿真得出了传感器应变及模态特性;对样机进行了幅频及灵敏度实验,结果数据与前面设计仿真比较吻合。 相似文献
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微型高过载加速度传感器的加工与测试 总被引:6,自引:0,他引:6
针对特殊场合的测试要求,设计了四端全固支的高过载梁岛结构加速度传感器,结构中采用在质量块背部氢氧化钾腐蚀的方法,减小质量块的质量,及其与梁中性面的相对距离,使梁岛式结构与平膜式结构的优点得到有效结合,结构加工工艺简单可行。利用霍普金森冲击校准装置进行冲击加速度动态特性校准,试验结果分析表明,被测微加速度传感器的灵敏度为0.71 µV/g,与理论值基本吻合。结构受到200 000g冲击后完好且输出信号正常,能有效地满足高冲击、强烈振动场合的特殊测试要求。 相似文献
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介绍了一种石油勘探MEMS加速度传感器,该传感器是一种适应石油、煤田地震勘探设备向小型化、高分辨率、智能化方向发展的一种新产品。对石油勘探MEMS加速度传感器与传统检波器的特点进行了比较分析,介绍了该传感器已达到的技术指标和与国外同类产品的比较情况,同时介绍了数据采集及多传感器融合技术、地震勘探系统接口技术等应用方面的研究,最后介绍了该传感器在煤田勘探的实验情况。 相似文献
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介绍了加速度传感器的应用和磁流体的特性,给出一种磁流体加速度传感器的结构,分析了磁流体加速度传感器的原理,该加速度传感器以磁流体的粘性力作为粘性阻尼,不需要移动的机械装置,克服了普通传感器触点的磨损难题,可以提高传感器的使用寿命和抗过载能力。传感器中采用环形永磁铁,通过对两种充磁方式的永磁铁的磁场和磁场力分析,选取辐射状充磁的永磁铁。最后设计外围电路将输出结果通过LED显示。 相似文献
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两维碰撞加速度传感器及其实用化 总被引:1,自引:0,他引:1
基于MEMS加工和模块化封装来制作用于碰撞冲击测量的加速度传感器.该传感器采用新型三梁-质量块敏感结构,在提高灵敏度的同时拓宽了频带范围.通过压阻效应形成惠斯通电桥,在500 g的量程下,灵敏度达到0.3 mV/g/5 V,固有频率15k Hz.传感器贴装在PCB板上,由经济实用的放大电路进行处理,可以实现两维的加速度测量,电压输出1~4 V,带宽500 Hz.传感器在车辆运输等实际环境下进行了试用,性能可靠稳定,具有良好的实用化前景. 相似文献