微机械悬臂梁中的机械噪声机制分析

本文采用能量统计分布方法研究微机械悬臂梁的噪声模型,对热机械噪声理论模型进行了拓展和修正,使之适用于低温和高频条件.研究了温度、压力和频率对热机械噪声、温漂噪声和吸附-脱附噪声的影响.根据研究结果对静态检测悬臂梁和动态频率响应悬臂梁传感器进行了具体分析.对于静态下工作的微机械悬臂梁,振幅的随机变化取决于热机械噪声.对于工作在谐振状态的微米尺度悬臂梁,在室温常压下热机械噪声是主要的噪声机制;当尺寸进一步缩小至纳米尺度时,表面效应变得显著,吸附-脱附噪声成为主要的噪声机制.基于对不同情况下噪声特性的分析,对微机械悬臂梁传感器的优化设计规则进行了探讨.     

微机械陀螺仪模态分析

利用计算机软件对有限元法构建的微机械陀螺仪模型进行分析可以掌握其各种参数。根据静电梳状驱动结构,设计符合性能指标的陀螺仪结构,并利用有限元分析法借助ANSYS软件对陀螺仪进行模态分析,从而得出陀螺仪的驱动模态和敏感模态,为已经设计的结构提供分析和修正的参考,从而提高微机械陀螺仪设计结构的品质因数。     

微机械陀螺管芯测试方法

采用低分布参数陶瓷探针卡和卡上前置放大器的静电驱动测试方案,解决了微机械陀螺管芯测试中分布参数的影响问题,测得准确的频率特性,获得应用、评估中必需的谐振频率、品质因数(Q值)等参数。在将管芯与测试电路分离、结合的过程中,四维精密位移台发挥了良好的作用。显微视频系统使观察、记录更加准确方便。虚拟仪器技术的应用提高了测试过程的自动化程度。系统为快速剔除不合格产品、测试评估各项性能指标提供了快速有效途径,在促进微机械陀螺技术发展与产业化过程中必将发挥重要的作用。     

微马达在微机械密码锁中的控制

介绍了微机械密码锁的系统结构和L6234驱动芯片的特点，比较了使用L6234芯片和常规马达驱动电路在控制、马达保护以及输出电流等方面的差异。验证了L6234在密码锁系统中使用的有效性。     

微机械惯性仪表综述

介绍了当前国外微机械陀螺仪和微机械加速度计的典型方案，并对其工作原理进行了简要的分析。     

表面微机械MEMS温度传感器研究

提出一种基于表面微机械工艺的MEMS温度传感器,其基本原理是：由于材料热膨胀系数的差异,复合悬臂梁在热应力作用下发生弯曲,进而影响压阻单元中的应力分布,压阻变化通过惠斯登电桥读出,由电桥输出电压变化表征温度的变化。相比于其他温度传感器,这种微机械温度传感器的灵敏度高、尺寸小、精度高。针对提出的温度传感器结构,文中给出了传感器的设计原理、制备工艺以及信号检测电路的设计。经测试,传感器的灵敏度为9.2 mV/℃,具有良好的稳定性。     

微机械谐振器的快速测试方法

为了缩短微机械谐振器的测量时间,提高测量效率.提出了一种针对压阻检测的微谐振器的频率特性测试新方法,该方法利用欧姆鉴相器,积分器和微处理器实现对微弱信号的有效检测.欧姆鉴相器以检测电阻为鉴相器,利用欧姆定律实现参考信号和被测信号的乘法鉴相运算;通过积分器实现对鉴相结果的积分运算,抑制干扰和噪声;微处理器用于对积分数据的...     

微机械加速度计挠性梁机械刚度的实验研究

在使用开环频率响应实验求取微机械加速度计挠性梁机械刚度时,不可避免地受到静电负刚度的影响。通过分析预载电压和扫频信号幅值对静电负刚度的影响,提出了从系统刚度中分离出挠性梁机械刚度的计算方法。通过不同实验条件下得到的实验结果,验证了该方法的正确性。     

微机械陀螺封装应力研究

针对设计的微机械陀螺开展了封装应力影响的研究.在对陀螺封装影响进行理论计算分析的基础上,进行了有限元仿真分析,并分析了温度变化引起的不同结构梁的谐振频率的变化,结果表明:在封装应力的影响下,陀螺的谐振频率与温度存在线性关系,不同梁结构的线性增减是不同的,基底材料和粘胶的热膨胀系数与杨氏模量是影响谐振频率变化的因素.     

微机械G开关的研制

设计制作了一种微机械G开关,该微加速度开关采用微机电系统(MEMS)体加工工艺,其敏感元件由螺旋梁支撑的检测质量块和它下面的微触点构成,在外界加速度作用下,检测质量块发生位移,完成与触点的接通。经离心测试,在通电0.8A情况下,接通门限值为2.8gn,接通电阻为0.6Ω;经振动测试,不响应高于85Hz的高频振动,在5×104gn高冲击下,测试未见损坏。     

微机械陀螺ASIC接口电路设计

在分析微机械陀螺接口电路工作原理的基础上,采用中电集团第24研究所的3μm10 V P-well标准模拟CMOS工艺设计并制作了微机械陀螺ASIC接口电路.电路HSPICE仿真灵敏度为0.252 mV/aF.芯片面积为5.5 mm×4.4 mm,在此工艺流片并进行了芯片测试.结果表明,在10 V电源电压下,其功耗为49.3 mW,输出摆幅为4.85±3.1 V,输出节点的零点偏离为0.15 V.此芯片具有微陀螺驱动及信号检测功能,可实现与微陀螺敏感结构的双片集成.     

微机械电容式加速度计检测电路设计

通过对MEMS电容式加速度计的差分电容检测电路优缺点的比较,结合直流充放电检测方法和交流测量方法的优点,设计了微分检测电路,用方波作为载波。该电路由方波信号发生器、微分电路、全波整流电路和滤波电路组成。经试验验证:可检测到10-16F的差分电容,且其非线性度小于±1%FS,可作为MEMS电容式加速度计的后续处理电路。     

微机械电容式加速度计结构设计分析

微机械电容式加速度计的基本参数如固有频率、非线性度、分辨率等首先取决于其本身的结构,因此加速度计结构的设计选取至关重要。本文首先综合比较了微机械电容式加速度计的三种常见结构三明治摆式、翘翘板摆式和梳齿式的各自特点,指出了定齿偏置结构的梳齿式微机械加速度计的优点。并以该结构为分析对象,从加速度计的分辨率、量程、稳定性、灵敏度等性能分析比较了多种结构梁,提出了折叠梁的综合性能最好,最后通过分析计算出了折叠梁在检测方向的刚度。     

多晶硅微机械薄膜形成技术

介绍了多晶硅微机械薄膜的制备工艺,叙述了它的基本结构和工艺的研究,并给出了试验结果。     

硅微机械陀螺的研究

介绍硅微机械陀螺的研究。这种陀螺用半导体加工技术生产，该陀螺的突出优点是尺寸小、重量轻、功耗和成本低，它的进一步发展可使仪表小型化，可望从飞机、汽车到电子外科手术仪器和模型飞机等方面得到广泛应用。     

微机械加速度传感器及应用

叙述了各种微机械加速度传感器的工作原理、特点、研究现状及发展趋势。     

微机械的虚拟现实系统体系结构

微电子机械系统与虚拟现实技术都是最新的技术生长点；将此两项技术结合，建立起微机械的虚拟现实系统，无论是对虚拟现实技术的应用，还是对微电子微机械系统的发展都具有巨大的意义。本文将ＶＲ技术引入ＭＥＭＳ，给出了微机械的虚拟现实系统体系结构，并在此体系基础上提出了微机械操作的多种控制方式。     

运用微计算机控制粮仓机械作业

为了使粮仓机械作业达到更高程度自动化,我们在新建的小麦立筒仓上又采用了微计算机控制系统。该系统主要完成以下几项工作:①对各进、出仓的机械设备进行自动起动、延时、停机;②对各台设备运行时进行事故检测、中断处理、报警显示;③对各仓库的粮食料位进行监视与显示;④对高温危粮进行自动翻仓处理。实现了粮食机械化作业线的全自动控制。     

微机械加速度计的集成化数字接口

在传感器技术的发展过程中,传统模拟输出传感器由于具有一些固有局限,正在逐渐被数字输出传感器所取代.数字技术的应用使传统传感器成为智能传感器,并具有集成化、智能化、网络化、系统化等新特点.介绍以传统模拟传感器技术为基础,在惯性测量器件--微机械加速度传感器上集成数字接口,使之成为智能化传感器的一种设计方案.     

开关电路在微机械加速度计中的应用

介绍了一种用于差分电容检测前置电路的开关电路,该电路使信号易于解调而能简化信号处理电路。阐述了电路的工作原理及相关特性,在250 kHz的载波频率下,给出了Hsp ice仿真结果及其具体在微机械加速度计中的应用。实际结果表明:样品的灵敏度为16~25mV/gn,非线性为0.1%~0.5%,满足技术要求。