微机械加速度传感器

对于传感器来说,没有一种比汽车的环境条件更为恶劣的,在汽车中所遇到的是尘埃脏物,不同的液体、振动、以及极端的温度(零下40℃到零上85℃.发动机罩里的温度甚至达到零上125℃)。在这样的条件下,要保证传感器的使用寿命达到10年以上。电子模块必须能应付变化的供电电压,承受各种不同的干扰脉冲。大批量的件数生产必须保持相同的质量.自然还要考虑到最低的价格。适合最低价格传感器的微机械目前有一种新技术是以硅为基础的微机     

硅微电容式加速度传感器结构设计

通过建立传感器的力学模型,对硅微电容式加速度传感器的特性作了详细的分析与讨论,为系统结构的优化设计提供了理论基础。     

电容式加速度传感器设计及工艺加工北大核心

针对精确制导的应用需求,设计了一种量程为100g"三明治"电容式加速度传感器,通过ANSYS仿真软件在100g及10 000g高过载条件下进行应力分析和模态分析,并通过Matlab分析、优化结构参数从而确定传感器敏感结构的具体尺寸。利用阻抗分析仪分析得到了传感器的静态电容为14.09 pF,结构输出灵敏度为0.281 8 pF/g,传感器的输出灵敏度为13.5μV/g。根据结构特性设计工艺流程并进行关键工艺加工:硅基质量块双面湿法腐蚀、ICP干法刻蚀及玻璃通孔电镀工艺。最终,通过实验验证电容式加速度传感器设计的可行性。     

硅微加速度传感器的对称梁岛结构设计

采用有限元方法，针对硅微加速度传感器的对称梁岛结构进行了力学特性分析，通过分析得出了该结构的尺寸对其位移量、谐振频率及模态振型的影响规律，为此类加速度传感器的设计提供参考。     

环境振动测量电容式加速度传感器设计

设计了一种用于环境振动测量的高分辨率电容式加速度传感器 ,通过适当减小质量块的质量 ,不改变敏感电容的大小 ,降低了实现加速度传感器闭环控制对多晶硅固定电极刚度的要求 ,采用简单的加工工艺 ,多晶硅固定电极刚度就能满足加速度传感器闭环控制的需要。通过在传感器的三层电极上都刻蚀阻尼孔 ,减小阻尼 ,提高传感器的品质因子 ,传感器能提供 μ犂级的分辨率     

环境振动测量电容式加速度传感器设计

设计了一种用于环境振动测量的高分辨率电容式加速度传感器,通过适当减小质量块的质量,不改变敏感电容的大小,降低了实现加速度传感器闭环控制对多晶硅固定电极刚度的要求,采用简单的加工工艺,多晶硅固定电极刚度就能满足加速度传感器闭环控制的需要.通过在传感器的三层电极上都刻蚀阻尼孔,减小阻尼,提高传感器的品质因子,传感器能提供μɡ级的分辨率.     

一种基于单一椭圆铰链的光纤光栅加速度传感器

针对加速度传感器在振动分析与故障诊断中的需 求,提出了一种基于椭圆铰链的光纤布拉格光栅加速度传感器,椭 圆铰链和质量块组成加速度传感器理论模型的弹簧质量系统。首先,根据传感器结构的力学 模型,推导出了传感器的灵 敏度和谐振频率的计算公式,进而分析了传感器的结构参数对灵敏度和谐振频率的影响;随 后,采用Lingo软件对传感 器参数进行了最优化分析;最后,基于优化结果设计制作了光纤布拉格光栅加速度传感器, 测试了该传感器的灵敏度、 幅频响应和横向抗干扰等性能。结果表明,传感器的谐振频率约为750 Hz,灵敏度约为128 pm/g,横向抗干扰度小于5%,可用于350 Hz以下的低频微弱振动信号的实时监测。     

一种微机械压阻式加速度传感器及其设计优化

给出了一种新型的微梁直拉直压的微机械压阻式加速度传感器的工作原理。该设计能同时提高传感器的灵敏度和自由振动频率。基于分析模型,本文还给出了传感器的结构优化和各种量程的设计规则。采用SOI硅片和深反应离子刻蚀(DRIE)工艺给出了传感器的制造和测试结果。     

环境振动测量电容式加速度传感器设计

设计了一种用于环境振动测量的高分辨率电容式加速度传感器，通过适当减小质量块的质量，不改变敏感电容的大小，降低了实现加速度传感器闭环控制对多晶硅固定电极刚度的要求，采用简单的加工工艺，多晶硅固定电极刚度就能满足加速度传感器闭环控制的需要。通过在传感器的三层电极上都刻蚀阻尼孔，减小阻尼，提高传感器的品质因子，传感器能提供μ9级的分辨率。     

硅微选频振动传感器阵列

提出了一种结构新颖的硅微选频振动传感器的陈列，这种传感器是由一系列具有一定的谐振频率的硅悬臂梁、扫描电路和ＭＯＳ开关等组成。它是利用半导体集成电路工艺技术与硅的各向异性腐蚀相结合的方法混合集成在一块的三维硅基体上的。介绍了这种传感器的结构、工作原理与关键的研制工艺，同时给出了实验结果。     

CMOS兼容电容型湿度传感器的理论模型

对一种与CMOS工艺兼容的电容型湿度传感器进行了理论推导，物理建模和模拟仿真．该湿度传感器是采用梳状铝电极结构，聚酰亚胺作为感湿介质．通过分析感湿介质的介电常数吸附水分后的变化，考虑其电场分布，对电容型湿度传感器的理论模型进行了研究和模拟．利用Matlab软件对理论模型进行仿真，结果表明所建模型比通常采用的Laconte模型更符合实验结果．     

新型智能加速度传感器的设计

详细介绍了一种智能加速度传感器的具体实现方案.试验证明,该传感器性能稳定,具有测量精度高、价格较低、便携性好、灵活可靠的特点,克服了传统加速度传感器测量精度低,元器件精度要求较高,测试系统复杂昂贵,应用范围具有局限性的缺陷.它大大提高了加速度测量的自动化水平,具有重要的应用价值.     

梳状谐振式磁场传感器设计

给出了一种新型梳状微机械谐振式磁场传感器的设计。采用静电激励和静电检测，通过罗伦兹力的反馈将磁场的大小转变为频率输出。对结构模型进行简化，推导出了本征频率的计算公式并进行了ANSYS模拟。通过尺寸的设计，该传感器的灵敏度可以达到258kHz/T。     

梳状谐振式磁场传感器设计

给出了一种新型梳状微机械谐振式磁场传感器的设计。采用静电激励和静电检测,通过罗伦兹力的反馈将磁场的大小转变为频率输出。对结构模型进行简化,推导出了本征频率的计算公式并进行了ANSYS模拟。通过尺寸的设计,该传感器的灵敏度可以达到258kHz/T。     

Study of Capacitive Tilt Sensor with Metallic Ball

In this paper, a new, simple capacitive tilt sensor with a metallic ball is proposed. The proposed tilt sensor has only two electrodes and a metallic ball, and this design assists in managing the inherent contact problem in measuring tilt angles. Capacitive sensing, compared with other types of tilt sensor, has many advantages such as simplicity, noncontact measurement, long‐throw linear displacement, and sub‐micron plate spacing. Its design and fabrication process are significantly simpler than previous types of tilt sensors. The dimensions of the prototype tilt sensor are , and the diameter of the polystyrene tube is 5 mm with a tube thickness of 0.15 mm. An analytical study of the prototype capacitive tilt sensor was undertaken, and the experimental results demonstrate the relationship between the tilt angles and measured capacitances compared with the analytical study.     

MEMS压阻式加速度传感器的优化设计

提出了一种新型的MEMS压阻式加速度传感器,该传感器采用“四悬臂梁-质量块”结构,16个压敏电阻完全对称布放于悬臂梁上应力变化的线性区,既提高了传感器的灵敏度,又降低了轴间耦合度和非线性度.通过与八悬臂梁结构的仿真对比,得出该传感器具有更高的抗横向耦合性,约为八悬臂梁结构的30倍.     

微硅隧道加速度传感器设计

比较了压阻式、电容式和隧道式加速度传感器的特点 ,提出了扭摆式隧道加速度传感器的结构 ,给出了工作原理和设计模型 ,最后给出了结构尺寸、版图总图及试制的芯片照片。     

一种电容式粉末物料料位传感器的设计研究

以中电投青铜峡铝业分公司的氧化铝粉末料箱料位监测为背景,研究设计了一种能连续测量槽内物料高度变化的一种电容式传感器,比较详细地论述了此传感器的工作原理及其结构特点,实验结果显示,此传感器的测量精度能够达到2％。     

硅加速度传感器芯片的优化设计研究

介绍了最新设计的双E型硅传感器芯片的结构及其形成工艺。通过控制不同的敏感硅芯片弹性膜的厚度，即可制得不同量程的双E型敏感硅芯片和加速度传感器。     

低迟滞MEMS电容式气压传感器设计

针对传感器的机械迟滞问题,提出一种减小迟滞偏移的方法,设计了低迟滞误差的电容式气压传感器。使用ANSYS和FLUENT软件模拟电容式传感器的工作性能,分析传感器的温漂特性、电容灵敏度及加热功率与通孔大小的匹配问题。分析结果表明传感器的电容温漂为0.029 fF/K,电容灵敏度为30 fF/hPa;加热空腔气体可以驱动空腔内气压增加20 hPa,超过传感器的迟滞误差范围,为低迟滞误差传感器的设计和结构优化提供了依据。