硅微机械谐振式压力传感器组合敏感原理

为解决硅微机械谐振式压力传感器的微弱信号检测问题，并改善其可靠性和动态响应，提出在传感器原有结构上增加辅助传感器，构成组合敏感原理。利用根据辅助传感器测量结果推算出的谐振频率近似值，可控制带通滤波器的中心频率以改善噪声抑制；可及时判断闭环系统失效；可在闭环系统失效状态下继续部分维持传感器的测量功能。辅助传感器的制造工艺与主传感器兼容，附加成本低。     

硅微机械谐振式压力传感器组合敏感原理

为解决硅微机械谐振式压力传感器的微弱信号检测问题,并改善其可靠性和动态响应,提出在传感器原有结构上增加辅助传感器,构成组合敏感原理.利用根据辅助传感器测量结果推算出的谐振频率近似值,可控制带通滤波器的中心频率以改善噪声抑制;可及时判断闭环系统失效;可在闭环系统失效状态下继续部分维持传感器的测量功能.辅助传感器的制造工艺与主传感器兼容,附加成本低.     

基于谐振原理的硅微机械加速度计

基于力学振动原理，导出敏感梁类谐振振动的微分方程，给出了振梁型加速度计的设计原理。指出了加速度计谐振梁频率的相对变化量与梁的厚度无关；为避免输出非线性频率信号，频率的相对变化率和激励振动的振幅都不宜太大。     

电磁激励微谐振式传感器的设计与制作

利用微电子机械加工技术成功研制出电磁激励-电磁拾振硅谐振梁式压力传感器。传感器以"H"型双端固支梁为谐振器,采用差分检测结构。工艺制作采用体硅加工工艺,并且采用一种减小封装应力的结构完成压力传感器的真空密封及封装。利用锁相环微弱信号检测技术建立的开环频率特性测试系统及闭环自激测试系统测试了传感器的频率、压力特性等相关技术指标。谐振器在空气中的品质因素Q值大于1200;在真空中的Q值大于7000。压力满量程刻度为0～120kPa。差分输出的结果优于单个谐振梁的输出结果,差分输出结果的线性相关系数为0.9999,灵敏度为225.77Hz/kPa。     

微机械传感器的现状与发展

概述国内外目前已实现的微机械传感器，特别是微机械谐振式传感器的类型、工作原理性能和发展方向。     

集成微机械传感器的最新进展

微机电系统(MEMS)的迅速发展改变了设计者观察硅基微机械部件的方法。将这些结构同调整和处理电路、校准存储、与外界接口等结合起来的种种努力,现已到了收获季节。集成更多的片上功能已获得部分成功,显示这种想法的商业可行性。有趣的是,一些设计者已在致力于下一代集成硅传感器,使最新     

谐振式力传感器敏感结构的研究

利用材料力学及弹性力学法，对石英晶体谐振式力传感器的悬臂梁结构进行了研究，得出了双梁单岛及三梁单岛悬臂梁结构的力转移系数，在与实验结果进行了比较后证明，支承结构的理论推导与实验结果一致。     

硅微机械谐振压力传感器技术的发展

现阶段,硅微机械谐振压力传感器应该是稳定性最好及精确度最高的传感器,在航空航天及工业等领域内广泛应用。按照硅微机械谐振压力传感器目前研究成果,对硅微机械谐振压力传感器工作原理进行阐述,分析不同类别硅微机械谐振压力传感器芯体结构,对硅微机械谐振压力传感器未来发展方向进行分析,希望能够增加对硅微机械谐振压力传感器技术的了解。     

基于免疫微传感器的微流体系统

作为提高免疫微传感器一致性及稳定性方法极型免疫微传感芯片的基础上,设计和制备微反应室以及微进出样沟道,以期利用微流体系统配合完成敏感膜固定化及免疫检测过程,探索提高生物敏感膜固化的稳定性和一致性,提高免疫微传感器检测一致性的技术和方法.设计了不同结构的微流体结构,并通过软件对不同结构对免疫检测过程所带来的影响进行了分析和比较.该研究对于面向应用的微型免疫生物传感器的研制有着重要的研究意义和实用价值.     

基于免疫微传感器的微流体系统

作为提高免疫微传感器一致性及稳定性方法的关键研究内容之一，在MEMS工艺制备的电极型免疫微传感芯片的基础上，设计和制备微反应室以及微进出样沟道，以期利用微流体系统配合完成敏感膜固定化及免疫检测过程，探索提高生物敏感膜固化的稳定性和一致性，提高免疫微传感器检测一致性的技术和方法。设计了不同结构的微流体结构，并通过软件对不同结构对免疫检测过程所带来的影响进行了分析和比较。该研究对于面向应用的微型免疫生物传感器的研制有着重要的研究意义和实用价值。     

MEMS加速度传感器的原理及分析

主要介绍了五种目前常见的基于MEMS技术的加速度传感器,从物理结构的角度对这几种传感器的测量原理进行了分析,不但着重介绍了已经较为成熟且形成产业化的硅微电容式、压阻式、热电耦式加速度传感器,而且对目前较为前沿的光波导式加速度传感器也进行了一些分析和介绍。     

MEMS硅梁谐振式传感器的研究

通过对硅梁谐振式传感器工作原理的研究,结合Intellisuite软件对硅微悬臂梁谐振器的振动特性进行了分析,设计了具有悬臂梁结构的电热激励/压阻拾振的谐振式传感器,这种传感器具有体积小、功耗低、灵敏度高、准数字信号输出、成本低、与集成电路工艺兼容等优点。对研究制作过程中的关键工艺——各向异性腐蚀技术,尤其是对低温下的腐蚀工艺进行了实验研究,采用高低温相结合的湿法腐蚀工艺制作了微悬臂梁结构,通过实验分析了利用新型有机薄膜对各向异性腐蚀过程中的MEMS器件金属电极的保护效果,为实际生产和设计提供了参考依据。     

Modelling and Experiment of a Silicon Resonant Pressure Sensor

Modelling of a silicon resonator as a pressure sensor is presented. The resonator is electrothermally excited and the resonance frequency shift is detected by a piezoresistive thin film detector. Computer simulation using the commercial MEMS software tool IntelliSuite is compared with analytical model. Various design aspects, such as the pressure sensitivity, electrothermal heating of vibrating beam, influence of detection current and damping effect are investigated. Silicon resonator sensors have been fabricated and measured. The characteristics predicted by computer simulation has been confirmed by experimental results.     

MEMS机油压力传感器可靠性研究

研究了封装工艺对传感器可靠性的影响。分析和实验结果表明，机油压力传感器封装材料及各个工艺步骤都会影响传感器的性能和可靠性。贴片胶性能不能满足可靠性要求，会引起传感器信号漂移和高温不稳定性；引线键合强度不够，在工作中会断裂；硅油化学稳定和耐温性能不够好，会造成传感器高温输出信号不稳定，硅油中的空气和杂质会造成传感器零点输出偏大，使传感器的精度下降等。     

MEMS机油压力传感器可靠性研究

研究了封装工艺对传感器可靠性的影响。分析和实验结果表明,机油压力传感器封装材料及各个工艺步骤都会影响传感器的性能和可靠性。贴片胶性能不能满足可靠性要求,会引起传感器信号漂移和高温不稳定性;引线键合强度不够,在工作中会断裂;硅油化学稳定和耐温性能不够好,会造成传感器高温输出信号不稳定,硅油中的空气和杂质会造成传感器零点输出偏大,使传感器的精度下降等。     

MEMS电容式压力传感器检测电路比较研究

介绍了MEMS电容式压力传感器检测电路的5种实现方式:脉宽调制法、运算放大器法、电荷注入法、调频法和AC运放法。并从稳定性、测量灵敏度及抗杂散性等方面介绍了不同方式下检测电路的优缺点,为MEMS电容式压力传感器提供了参考。     

联合战场信息感知系统指标体系初探

定义了联合战场信息感知系统,并对其指标体系架构作了探讨,分析了如何从联合战场信息感知功能系统的军事需求、作战使命和任务确定系统的指标体系;通过确定多种边界条件构建了指标体系模型,最后总结了指标体系的设计原则.     

压阻式MEMS压力传感器的原理与分析

介绍了一种压阻式MEMS压力传感器的工作原理,该装置由玻璃支座、单晶硅衬底及PZT薄膜构成,压阻薄膜连接组成惠斯登电桥,以取得更高的电压灵敏度和低温度敏感性.使用有限元分析软件ANSYS对单晶硅衬底的轴对称模型进行了仿真分析,以达到优化设计的目的.