复合量程微加速度计中阻尼的分析与设计

为了避免微加速度计在工作过程中因为共振导致结构损坏,需要在结构中合理设计阻尼.设计了一个复合量程压阻式微加速度计,为了使结构中各个传感器具有较好的阻尼参数,通过静电键合在硅结构层下制作一玻璃层.根据Reynolds方程,可知当硅-玻璃静电键合间距d=2.25μm时,复合量程微加速度计中各个传感器可得到较好的阻尼比.     

复合量程加速度计抗过载技术的研究

介绍了复合量程加速度计的设计原理,对加速度计的抗高过载能力进行理论分析和实践证明。从复合量程加速度计的内部结构设计到外部封装设计两个方面考虑提高抗高过载能力。应用ANSYS软件对结构进行仿真,并应用到实际的过载试验。试验中,复合量程加速度计在经过高过载之后,能有效的测得炮弹膛内初始过载和外弹道轴向过载,而且加速度计没有被损坏。结果证明,这种抗过载设计方案具有很高的可靠性。     

复合梁加速度计的设计

为了解决现有侵彻环境下高g加速度传感器因过载失效的问题,提出了一种复合梁双框架结构的高g压阻加速度计。对复合梁结构和传统结构的频率、应力、位移进行了分析和比较,复合梁加速度计具有更宽的频率响应范围和更好的抗冲击性能。根据设计的结构对复合梁加速度计的加工工艺进行了研究,为进一步的结构设计优化以及后续的加工提供了有价值的参考依据。     

压阻式硅微加速度计的研制

介绍压阻式硅微加速度计的结构设计。采用等离子体刻蚀技术制作成硅微加速度计。该技术具有腐蚀深宽比高、掩模选择性好的特点,适用于微机械器件的制作。通过测试,加速度计的非线性达到0.2%。讨论了影响加速度计灵敏度的结构因素和工艺因素。     

用Hopkinson 杆冲击加载研究 高量程微加速度计芯片的抗过载能力

采用体硅微机械加工技术制作田字形结构的高量程微加速度计芯片。为了研究芯片的抗过载能力，使用Hopkinson杆对其施加冲击载荷，以一维应力波理论估计芯片受到的加速度。结果显示，芯片破坏的临界载荷为200kgn，裂纹和断裂主要发生在十字架中心、边框的4个角以及十字梁和边框的连接部位。     

复合量程加速度计阳极键合残余应力研究

复合量程加速度计阳极键合过程中产生的残余热应力会引起加速度计的零位失调,也是导致加速度计失效的原因之一。对键合过程中产生的残余热应力进行了研究,仿真并分析了残余热应力与键合温度、玻璃基底厚度和框架键合宽度的影响,确定了适合复合量程加速度计的最佳键合宽度和玻璃基底厚度。     

全方位抗过载的压阻式三轴加速度计

针对加速度计在碰撞中过载失效的问题,提出了一种基于SoI的具有抗过载能力的压阻式三轴集成加速度计。加速度计采用三质量块结构,利用深反应离子刻蚀(DRIE)释放出来的间隙实现横向过载保护,同时利用SoI片,在硅〈100〉平面上通过KOH腐蚀硅〈110〉补偿条形成凸角实现纵向过载保护。封装后的加速度计利用激振台和落锤法进行了测试。测试结果表明:加速度计的三轴灵敏度分别为2.56,2.54,2.05 mV/gn,分辨率分别为0.53,0.87,0.77 mgn,三轴方向均具有超过3000 gn的抗过载能力。     

基于复合量程加速度计的无线传感器网络设计

针对传统的有线测试方法安装麻烦、线路复杂、受干扰较多等缺点,会造成信号噪声过大、信号失真,甚至会出现采集到的信号无效的问题,提出了一种基于复合量程加速度计的无线传感器网络,并对其进行了性能测试.测试结果表明:设计的无线传感器网络可以无损耗地传输复合量程加速度计输出信号,完成对覆盖区域加速度信号的测量.     

高g微加速度计的研究

针对侵彻过程中传感器过载失效的问题,提出了-种四边四梁结构的高g压阻加速度传感器.该结构采用硅玻键合技术控制质量块下底面到玻璃底盖的间距为5 μm,为系统提供空气阻尼使其处于最佳阻尼状态,同时玻璃底盖起到了过载保护作用,仿真分析表明该结构可承受200 000 g.的加速度载荷.最后对加工出的加速度计进行初步的测试,其灵敏度为4.5μV/g,线性度为3.1%.     

关于微硅机械加速度计表头设计的几个问题

由于负刚度等特殊问题，使叉齿式微硅机械加速度计的闭环控制区别于常规闭环系统，并且负刚度较大地影响微加速度计工作稳定性，为此对加速度计的表头结构设计方法及理论公式进行了研究，推导出了在给定性能参数下，设计加速度计表头最小分辨率，最大量程的方法和理论计算公式，根据上述方法设计能更好地保证加速度计的工作稳定性。     

中国微米纳米-胶层热传递对挠性摆式微加速度计温度滞环的影响

挠性微加速度计是惯导系统的核心组件,主要采用胶粘接装配,因此研究胶层热传递和蠕变效应共同作用对揭示温度滞环对加速度计性能稳定性影响具有重要意义.本文针对因手工涂胶导致的胶层厚度、溢出和倾斜等误差因素进行仿真,结果表明,第1周期的滞环值明显高于第二及以后周期的,应采用分步补偿.胶层溢出对滞环值的影响较大,溢出量为0.03 mm时,第1周期最大可达260μg.胶层厚度在设计许可范围内,随厚度增加呈减小趋势.胶层倾斜量达到胶层厚度一半时,第1周期最大滞环值达120μg.上述研究结果可为加速度计装配工艺优化提供数据支撑.     

基于Micro2440视觉处理平台的构建

采用Micro2440开发板和OV9650摄像头,成功获取了视频图像,并且能够对视频中的每一帧图像同步进行自定义的图像处理,其处理的结果同时能够在LCD上予以显示.实验结果证明该视觉处理平台具有良好的视觉处理特性,适合作为数字图像处理平台,为进一步的图像处理、功能扩展以及嵌入式应用创造了条件.     

基于信号重构技术的FBG加速度测量系统研究

采用连续波调频,结合波分复用技术设计了基于小波滤波的光纤光栅加速度测量系统,提出压应力和拉应力同时实施的双光栅加速度测量探头的结构,选用其中心反射波长之差为传感信号,既消除了温度噪声对传感信号的干扰,又提高了测量的灵敏度和分辨率.应用小波信号处理方法,不仅实现了波长绝对编码,而且实现了微加速度信号的重构.所设计的测量系统具有结构简单、扫描频率高、分辨率好、线性度好等优点.     

微加速度计启动漂移特性研究与实验

目前研制的基于体硅工艺的微加速度计存在着启动时间较长,启动漂移量较大的问题,难以满足某些需要快速启动的应用.为了减少微加速度计的启动时间,对微加速度计的启动漂移特性进行了研究.分析了启动过程中微加速度计表芯自身发热,驱动和检测电路的发热的热传导和电路参数漂移的影响,并建立了包括电路的微加速度计有限元模型进行热仿真分析,...     

加速度传感器固件黑盒测试设计

随着消费类电子产品得到越来越广泛的使用,消费类电子产品会越来越重视用户的体验。加速度传感器作为使用最广的传感器设备之一,在用户体验中起着关键性的作用,几乎所有的智能手机,平板电脑中都含有加速度传感器或者重力传感器。根据工作经验,介绍了Windows中加速度传感器固件的测试方法。     

新型三轴微加速度计设计

新型三轴微加速度计采用单一惯性质量,由四组L型梁对称布置支撑;利用差分电容作为检测接口,测量由于惯性力而引起惯性质量的微动位移;电容的差分结构有利于提高微加速度计的检测性能,实现系统静电力反馈闭环控制.利用ICP深刻蚀技术和静电键合技术等微机电系统工艺完成微加速度计的制作.具有体积小、灵敏度高、功耗小等优点,能够广泛应用于导航系统、汽车工业、PC游戏设备以及其他一些消费电子产品领域.     

不同安装方式对压电加速度计灵敏度的影响

灵敏度是压电加速度计的主要参数,不同的安装方式会对其灵敏度造成一定的影响。在理论推导的基础上,采用试验方法验证了不同安装方式对压电加速度计灵敏度的影响,对压电加速度计的使用提供指导。     

电容式微加速度计的研制

以一个电容式微加速度计为设计实例来介绍了基于IP库MEMS设计的流程,其中主要包括四个部分:原理分析,结构设计,工艺流程和版图设计,封装及电路测试。首先根据需求设计出加速度计的基本结构;然后对该结构进行工艺流程和版图的设计;并利用虚拟工艺来进行仿真和可加工性验证;得到的三维结构通过接口导出到FEM中进行数值分析;接着将数值分析的结果进行基于FEM的运动学建模;求解得到的运动规律,以宏模型的形式存入IP库中;与此同时,利用虚拟运行进行可视化行为级的仿真。     

微加速度计在冲击环境下的可靠性研究

微加速度计用于测量载体的加速度,并提供相关的速度和位移信息.微加速度计可以和微型陀螺仪组合构成微型惯性测量单元.但是微加速度计还没有完全实现市场化,微加速度计的可靠性问题已经成为制约其广泛应用的关键因素.微加速度计在加工、封装、运输和实际使用中都可能受到冲击的作用.主要研究压阻式微加速度计在冲击环境下的可靠性问题.通过简化加速度计的结构,得出了悬臂梁上的应力分布.设计了微加速度计在冲击环境下的可靠性试验,分析了加速度计在冲击环境下的主要失效模式及失效机理.得出了压阻式加速度计在冲击环境下的主要失效模式是键合引线的脱落和悬臂梁的断裂.