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.     

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。     

微型压阻式压力传感器的研制

用微机械加工技术开发出一种微型方杯压阻式压力传感器。文中介绍了微型压力传感器的设计思想和研制工艺中的关键技术，并给出了该传感器的参数。测试结果表明该传感器的主要性能已达到国内先进水平。     

微型压阻式压力传感器的研制

用微机械加工技术开发出一种微型主杯压阻式压力传感器，文中介绍了微型压力传感器的设计思想和研制工艺中的关键技术，并给出了该传感器的参数。测试结果表明该传感器的主要性能已达到国内先进水平。     

基于MEMS的硅微压阻式加速度传感器设计

硅微加速度传感器是MEMS器件中的一个重要分支,具有十分广阔的应用前景。由于硅微加速度传感器具有响应快、灵敏度高、精度高、易于小型化等优点,而且该种传感器在强辐射作用下能正常工作,因而在近年来发展迅速。文章首先对传感器结构及工作原理进行了简单介绍,给出了一种基于MEMS技术制作的压阻式硅微加速度传感器的结构和工艺,并对制作的加速度传感器样品进行了动态测试,测试结果表明与理论设计值基本吻合。     

大流量压阻式流量传感器的研制

根据流体力学差压原理 ,采用硅微机械加工手段设计制作了微挡板结构的压阻式流量传感器。测试结果表明 ,该传感器具有测量 0 .1～ 10L/min的气体流量的能力     

大流量压阻式流量传感器的研制

根据流体力学差压原理,采用硅微机械加工手段设计制作了微挡板结构的压阻式流量传感器.测试结果表明,该传感器具有测量0.1～10L/min的气体流量的能力.     

500pa微压传感器的研制

硅压力传感器发展的一个重要趋势,是向高灵敏度的微压传感器发展。1993年我们率先采用微机械的梁膜结构制得PT-24量程lkpa微压传感器。但在进一步提高灵敏度的研究过程中,遇到如下几个问题:(1)非线性随着灵敏度提高变差;(2)灵敏度提高,稳定性变差;(3)过载能力不够;(4)静电封接时背岛与玻璃基片相接。本文针对上述问题进行了研究,在PT-24量程1kpa微压传感器的版图和工艺基础上进行改进和提高,成功地设计并制作出PT-28量程500pa压阻式扩散硅微压传感器。     

500pa微压传感器的研制

硅压力传感器发展的一个重要趋势,是向高灵敏度的微压传感器发展。1993年我们率先采用微机械的梁膜结构制得PT-24量程1kpa微压传感器。但在进一步提高灵敏度的研究过程中,遇到如下几个问题:(1)非线性随着灵敏度提高变差;(2)灵敏度提高,稳定性变差;(3)过载能力不够;(4)静电封接时背岛与玻璃基片相接。本文针对上述问题进行了研究,在PT-24量程1kpa微压传感器的版图和工艺基础上进行改进和提高,成功地设计并制作出PT-28量程500pa压阻式扩散硅微压传感器。     

大流量压阻式流量传感器的研制

根据流体力学差压原理，采用硅微机械加工手段设计制作了微挡板结构的压阻式流量传感器。测试结果表明，该传感器具有测量0．1～10L／min的气体流量的能力。     

基于强度解调的低成本光纤悬臂式加速度计

该文研究了一种基于强度解调的低成本光纤悬臂式加速度计。该加速度计由接收光纤、发射光纤、陶瓷插芯和陶瓷套管组成,接收光纤和发射光纤均为单模光纤(SMF)。对该加速度计的灵敏度进行理论分析并制作了一个光学加速度计,搭建了实验系统。实验结果表明,在工作频带30~1 000 Hz,该加速度计具有71.5 mV/g(g=9.8 m/s²)的灵敏度和良好的相频特性。     

聚酰亚胺多模干涉器结构的加速度传感器

研究了一种基于多模干涉器结构的聚合物波导加速度传感器。根据多模干涉器的自映像原理,输入光场受到加速度作用与干涉区产生相对位移,各模式激励系数发生改变,导致输出场强的变化,从而测得加速度。加速度传感器的悬臂梁形变通过有限元方法进行仿真分析,多模干涉器的光传输性能通过束传播法仿真分析,优化了结构和光学性能。     

一种新型三轴电容式加速度计的设计分析

设计了一种新型结构的体硅工艺梳齿电容式加速度计,该设计采用2个检测质量块,分别检测水平方向和垂直方向的加速度。x,y水平方向不对称梳齿的设计,消除了z轴对水平轴向加速度的干扰,同时z轴支撑梁的设计,解决了水平轴向对z轴的干扰。电容的差分结构有利于提高加速度计的检测性能。用Ansys仿真软件对敏感结构进行静态和模态分析,理论上验证了所提出的三轴电容式加速度计整体结构的可行性。     

一种新型谐振式微加速度计设计和分析

为提高谐振式加速度计的灵敏度，设计了基于两级微杠杆机构和DETF谐振器的新型谐振式微加速度计结构；用解析法分析了加速度计灵敏度和结构各参数之间的关系，并以此对结构参数进行了优化设计。理论计算表明，所设计的加速度计灵敏度约为56Hz/g；由有限元仿真分析也得出了相似的结论。     

MOS环振式数字加速度传感器

提出了一种新的环振式数字加速度传感器,它采用做在硅梁上的MOS环形振荡器作为敏感元件,两个反方向变化的环振输出信号通过集成在片内的混频器实现频率相减.该传感器具有准数字输出、灵敏度高、温度系数低以及制作工艺简单等特点.分析了环形振荡器的频率特性,以及环形振荡器的谐振频率和加速度的关系,分析并设计了加速度传感器的环形振荡器电路、混频器电路、物理结构以及制作工艺,并制作了样品,其灵敏度为6 .91k Hz/g.     

复合量程微加速度计动态特性分析

介绍一种复合量程微加速度计.并分析其加速度计的阻尼比、幅频特性和相频特性.计算出其工作的频响范围.对加速度计的动态特性进行测试.对比分析理论计算结果与测试结果,验证该复合量程加速度计满足设计要求,可以有效地工作在4个量程范围内.     

一种新型谐振式微加速度计设计和分析

为提高谐振式加速度计的灵敏度,设计了基于两级微杠杆机构和DETF谐振器的新型谐振式微加速度计结构;用解析法分析了加速度计灵敏度和结构各参数之间的关系,并以此对结构参数进行了优化设计。理论计算表明,所设计的加速度计灵敏度约为56Hz/g;由有限元仿真分析也得出了相似的结论。     

A fast training method for memristor crossbar based multi-layer neural networks

The capacitance variation of capacitive accelerometer as a function of vibratory movement relative frequency is presented using a developed model validated by simulation and experimental tests. The damping rate effect on accelerometer capacitance variation is studied for four damping rate values. The first value is that of accelerometer used in the experimental tests, the second and third are taken from the recent works and the fourth is the value proposed in this work. A comparative study has been made to mount our improvements on the capacitive accelerometer performances by the comparison between the proposed accelerometers in the recent works. Finally, a new capacitive accelerometer with improved parameters is proposed having many benefits over the existing accelerometers. These benefits are: appropriate choice of damping rate (equal to 0.68), very low measurement error (limited to 0.5%), high accuracy (equal to 99.5%), low consumption of electrical energy and high sensitivity and reliability.     

自标定加速度计组合的设计与实现

针对捷联惯性导航系统中加速度计组合需要定期标定的问题,提出了一种能在载体上快速进行加速度计自动标定的技术方案,并给出了基本数学模型.该方案利用加速度计一次通电稳定性高于其逐次通电稳定性的特性,提高了加速度计组合的使用精度.研制了一种自标定加速度计组合,样机结合惯性技术与机电控制技术,实现了在外部控制下的自标定和自动锁紧功能.样机测试结果表明该技术方案可明显提高加速度计的模型参数精度;经过进一步工程化研究后,可在高精度惯性导航与制导和其他需要使用高精度加速度计的领域中得到应用和推广.     

Characteristics of a novel biaxial capacitive MEMS accelerometer

A novel MEMS accelerometer with grid strip capacitors is developed.The mechanical and electrical noise can be reduced greatly for the novel structure design.ANSOFT-Maxwell software was used to analyze the fringing electric field of the grid strip structure and its effects on the designed accelerometer.The effects of the width,thickness and overlapping width of the grid strip on the sensing capacitance are analyzed by using the ANSOFT-Maxwell software.The results show that the parameters have little effect on the characteristics of the presented accelerometer.The designed accelerometer was fabricated based on deep RIE and silicon-glass bonding processes.The preliminary tested sensitivities are 0.53 pF/g and 0.49 pF/g in the x and y axis directions,respectively.A resonator with grid strip structure was also fabricated whose tested quality factor is 514 in air,which proves that the grid strip structure can reduce mechanical noise.