用有限元仿真计算压阻式MEMS压力传感器的输出

讲述了一种用Coventorware对压阻式MEMS压力传感器进行有限元仿真的方法,用这种方法可以直接计算出传感器在额定压力下的信号输出。这种方法可以使MEMS压力传感器设计过程变得精确、直观和简单,改变了以往设计过程中通过经验来确定压力传感器膜厚度和电阻条位置的方式。     

高精度电容压力传感器的有限元仿真

本文给出了采用有限元仿真来解决高精度电容传感器结构设计的具体作法,提出了减少电容传感器滞后误差的措施。文章最后还给出了研制样品的实测数据。     

基于仿真实验云平台压力传感器变换特性教学研究

利用基于云平台的仿真实验对悬臂梁应变式电阻压力传感器的压力-电压变换特性进行研究,能使学生更好地理解压力传感器压力-电压变换特性的基本原理,帮助学生掌握压力传感器变换特性的实验方法,是一种克服时间和空间限制的有效教学模式。该研究分析了压力传感器变换特性的实验原理,包括数字式称重衡器的电路结构和压力传感器的压力-电压变换灵敏度的推导方法,得出了经放大后的输出电压与负载质量呈线性关系的结论。基于压力传感器变换特性的实验原理,设计了压力传感器变换特性研究的仿真云平台,并介绍了该仿真云平台的操作方法和数据记录的内容。该仿真云平台可以实现称重衡器的调零和量程校准操作,利用压力-电压之间的线性关系可在数显电路中显示出未知物体的质量。利用仿真实验云平台进行压力传感器变换特性的辅助教学,能帮助学生理解新型电子秤量技术。将传统应变式称重传感器与现代电子技术结合起来,有利于提高实验教学质量。     

用于火炮膛内压力测试的电容式传感器的设计

通过研究目前火炮膛压测试中所存在的问题--传感器安装结构与测压器小体积之间的矛盾,设计了一种新的用于火炮膛压测试的电容式压力传感器,由电路筒作为固定电极,测压器壳体作为可动电极形成极间距离为0.5 mm的同轴圆筒电容变换器,它的固有频率达到52.665 kHz,灵敏度为0.009 9 pF/MPa,压力测量范围是0-600 MPa,论文详细阐述了电容式压力传感器的工作原理,结构设计,利用有限元软件ANASYS对其力学特性及热学特性进行了仿真模拟,并做了性能测试.试验结果表明:电容值和所受压力近似成线性关系,且具有良好的稳定性.     

CAD技术在压力传感器设计中的应用

文中介绍了ＣＡＤ技术在压力传感器设计中的具体应用。针对压力传感器的各个设计环节,提出了具体的实现方法。所组成的设计系统利用国内外先进的ＣＡＤ技术,综合考虑工作站的高性能和微机的易用性,使得组成的设计系统极为灵活,使用方便,适用范围广。     

基于MEMS压力传感器的研究

提出了一种新型高精度高温压力传感器,此压力传感器以硅片为弹性片,敏感材料为Ni-Cr合金,利用溅射合金薄膜压力敏感元件和先进的加工工艺技术制作而成。对溅射薄膜压力传感器弹性膜应变进行理论和三维有限元分析,再用先进的软件ANSYS模拟弹性膜片的应变分布,研究应变与膜的大小、厚度的关系。最后确定敏感电阻的最佳布置区域,提高了传感器的灵敏度。     

SiC高温压力传感器电容芯片设计与仿真

MEMS压力传感器的研制已相当成熟,但在高温领域却遇到了许多问题,为解决高温环境下压力测量的问题,文中介绍了一种新型Si C高温压力传感器电容芯片的设计方案。应用Ansys有限元分析软件进行热-结构耦合场仿真分析,常温下电容芯片的灵敏度为1.3 p F/bar(1 bar=100 k Pa),300℃、500℃、700℃时灵敏度分别为1.4 p F/bar、1.54 p F/bar、1.74 p F/bar,表明这种结构在高温下仍具有较高的灵敏度,同时对结构进行模态仿真,由模态分析结果知,一阶频率为245 930 Hz,可知该结构具有很高的频响。     

基于建筑变形监测的高性能压力传感器的仿真研究

为了实现高精准、实时性的建筑变形监测,设计建筑内嵌式柔性微型压力传感器模型,并通过结构优化逐步提高其对建筑物内应力信号的传感灵敏度与传感精度。利用COMSOL仿真软件构建基于PVDF压电式微型压力传感器有限元模型,通过对传感层进行表面微结构与体内孔隙修饰等方法改进器件结构,以此提高压电传感层的应变能力。研究结果表明,相比于传统平面传感层器件,其压力传感性能获得大幅提升,其中压电势传感信号增强490%,传感器灵敏度提升676%。最后,构建阵列化压力传感器模型,并通过优化结构提高传感器阵列对力学信号响应的空间分辨率,这有助于精准探测建筑物内应力的爆发位置与扩散路径。     

压力传感器计算机辅助设计软件的设计

基于ANSYS有限元软件和VB6.0开发了一套压力传感器计算机辅助设计软件.采用参数建模方法输入传感器的结构参数,自动完成建模、网格划分、加载以及求解,并保存节点坐标及相应的应力结果文件;输入敏感电阻的位置、阻值、条宽等参数,依据电阻变化与应力的关系,结合拉格朗日插值算法计算敏感电阻变化量;计算得到传感器的输出.同实测结果相比,满量程输出误差小于10%.     

燃油蒸汽压力传感器的封装研究北大核心CSCD

为了实现面向汽车燃油蒸汽压力检测的压阻式微压传感器封装,应对其油污、振动的使用环境,减小封装结构应力对压敏芯片的影响,采用芯片背面承压,与电路集成在一块陶瓷基板上,再同塑料外壳组装成完整传感器的封装方式。通过仿真软件辅助设计,研究了贴片胶、外壳以及基板对压敏芯片的影响,确定了最优封装结构和参数,封装样品经过测试全温区最大误差约为1.2%FS,满足使用需求,通过这种封装方式降低了传感器的尺寸和成本。     

大量程SOI压阻式压力传感器设计

文中设计了一种浅凸台结构的SOI压阻式压力传感器。这种膜片结构解决了由于压力量程扩展导致传感器的灵敏度和线性度无法同时满足使用要求的问题。考虑电阻的设计约束以及浅凸台制作过程中的光刻和刻蚀偏差,采用U型电阻保持高灵敏度和线性度。利用ANSYS软件模拟了膜片结构的力学性能,验证了理论分析的正确性;仿真优化了电阻的形状和位置,预估了传感器的性能。介绍了敏感单元的加工工艺。设计的传感器灵敏度为93.4μV/(V·k Pa),非线性误差小于0.22%,可实现对量程高达10 MPa压力的测量。     

波纹膜片性能分析

利用ANSYS有限元分析软件对波纹膜片性能进行了计算机模拟分析。对波纹膜片的几个主要参数对性能的影响进行了分别的介绍。文中主要针对工作直径为19 mm的膜片进行讨论,根据波纹膜片性能的分析结果,优化波纹膜片的结构设计,进而改善了波纹膜片对压力传感器性能的影响,提高了波纹膜片的设计效率和设计质量。     

压力传感器标定装置高压密封垫的设计

介绍了压力传感器标定装置专用的高压密封转接装置的结构及密封原理,采用有限元分析法设计了一种带增压槽的高压密封垫,并通过试验验证了其合理性.该密封垫在压力较小时主要靠线密封,当压力较大时,密封点逐渐向增压槽两边转移,靠小面积密封,可密封800 MPa以内的高压,且安装扭矩也比较合理.     

装备仿真软件开发平台的分析与设计

首先分析了当前装备仿真软件开发面临的主要问题,深入探讨了装备仿真软件的逻辑组成,以此对装备仿真软件开发平台进行功能定位,设计了开发平台的体系结构,阐述了各主要组成部分的功能和实现方法,总结了该平台的技术特点。     

微加工气敏元件的结构设计与模拟分析

提出了一种基于MEMS工艺的薄膜型气敏元件结构，对其工艺进行了阐述。该气敏元件结构主要包括5层。采用ANSYS对气敏元件结构进行热模拟分析，得到了该结构的温度场和中心点响应的较优结果：响应时间3s，达到稳态时间28s，薄膜中心点稳态温度359．013℃。     

某火箭发动机高速旋转试车台旋转架一体化设计与分析

介绍了一种火箭发动机高速自旋试车台旋转架的一体化设计和分析。旋转架的作用是将发动机固定并连同发动机高速旋转的装置,该装置可以适应大小、长短不同的某一系列发动机的实验。文中针对旋转架在高速旋转情况下的载荷,对旋转架进行了一体化设计,并利用有限元分析软件对该结构进行了力学分析和设计优化。     

微谐振式压力传感器的系统级建模与仿真

具有微型化、多域耦合等特点的MEMS传感器对设计具有高精度、高效率、迭代设计、结构与电路联合设计等要求。基于组件库或集总参数的MEMS系统级设计方法虽然满足了这些要求,但在面向特定器件的定制化设计方面却略显不足。以一MEMS谐振式压力传感器为例,提出了一种全参数化系统级建模与仿真方法。在建立的详细数学模型基础上,通过硬件描述语言对传感器谐振子按照详细拓扑结构进行了建模与仿真。仿真结果和实验结果的对比显示这是一种满足MEMS设计要求的建模与仿真方法。     

基于信噪比的MEMS压力传感器设计与分析

为了研制高精度MEMS压阻式压力传感器,基于信噪比对其压敏结构进行了设计与分析.首先运用ANSYS有限元模拟仿真获得了不同压敏电阻结构芯片的应力分布,并对其噪声和信噪比进行了理论分析,发现在低频区闪烁噪声是传感器噪声的主要来源.仿真结果表明,芯片结构对其噪声、输出信号和信噪比均存在影响,增加压敏电阻折叠条数通常有助于获...     

电子式机油压力传感器研究动态

介绍目前国内电子式机油压力传感器研究的动态，对该产品必须解决的几个关键技术进行了综述。     

某天线稳定平台的结构设计

舰载雷达稳定平台系统能消除舰船纵横摇对雷达天线产生的影响,雷达稳定平台的结构形式、动态特性对舰载雷达的发射精度有至关重要的影响。文中详细论述了一种两轴稳定平台的结构设计方案,通过分析稳定平台的各项载荷,计算得到稳定平台所需要的驱动功率。利用ANSYS软件对天线稳定平台系统进行有限元建模和分析,根据分析结果评判结构设计的合理性。最终,通过使用该稳定平台,成功地消除了舰船纵横摇运动对某舰载天线工作的影响。