微机械气流式倾角传感器的研究

提出了一种能敏感倾角的微机械气流式传感器.采用微机械工艺在硅板上腐蚀出一个深槽,在深槽上设置2个有金属薄膜热敏电阻器的悬臂梁,用半圆球外壳封装成一个密闭腔体形成敏感元件;通过惠斯登电桥提取倾角电压信号;利用单片机和温度传感器构成补偿电路,实现温度补偿和线性度补偿.测试结果表明:测量范围为+30°,分辨率为优于0.1°,...     

微机械全方位水平姿态传感器的研究

提出了一种能敏感全方位水平姿态的微机械传感器.采用微机械工艺制作的正八边形敏感元件敏感全方位水平姿态;通过前置信号电路和数字电路构成信号处理电路,实现倾角电压信号的提取,全方位信号合成和全方位倾角信号的灵敏度补偿.测试结果表明,分辨率优于0.1°,方位角测量范围可达360°,倾斜角度测量范围可达到20°.该传感器不仅体积小,且结构紧凑,工艺简单,敏感元件输出一致性好,适于批量生产.     

MEMS热敏元件工艺仿真技术的研究

在微射流陀螺工艺制造和设计的基础上,针对MEMS热敏元件的工艺信息,对其进行MEMS工艺仿真技术的研究。建立了MEMS热敏元件工艺结构的基本模型,基于这一模型,利用L-Edit编辑器绘制了完整版图结构;研究了工艺流程的模拟实现方法,利用基于TCl/TK语言开发的工艺编辑器绘制编辑出工艺流程文件;在三维平台上将版图根据工艺流程重构,可用于检测工艺方案的合理性。     

一种气流式全方位水平姿态敏感技术

提出了一种气流式全方位水平姿态敏感技术。在密闭腔体内有一非闭合环形圈热源,在热源周围设置8根两两相对平行的热电阻丝构成全方位水平姿态敏感元件;通过前置信号电路和数字电路构成信号处理电路,实现倾角电压信号的提取、全方位信号合成和全方位倾角信号的灵敏度补偿。测试结果表明:分辨率优于0.1°,方位角测量范围可达到360°,倾斜角度测量范围可达到20°。这种技术可获得较高的精度和灵敏度,不存在方位角的测试盲点。     

二维气流式水平姿态传感器的结构和信号处理

提出了一种能同时敏感2个垂直方向上倾角的二维水平姿态传感器。在2个轴线相互垂直的圆柱形密闭腔体中设置2对热敏电阻;通过2个惠斯登电桥输出x轴向和y轴向的倾角电压。为了克服影响传感器的环境因素,提出了零位温度补偿、灵敏度温度补偿和线性度补偿等信号处理方法,并对实际制作的二维水平姿态传感器进行了测试。测试结果表明,二维水平姿态传感器的分辨率优于0.05°,非线性度优于0.1%。     

腔体结构对射流陀螺分辨率影响的有限元分析

对两种不同腔体结构射流陀螺敏感元件内的流场进行对比分析。采用有限元方法,利用ANSYS-FLOTRAN CFD软件,通过建模、划分网格、加载和求解等途径,计算了矩形结构腔体和流线型结构腔体射流陀螺敏感元件内的二维流场分布。计算结果表明:流线型腔体结构出口截面气流流速高于矩形腔体结构,为喷嘴处流速的28.87%,在一定程度上汇聚了气流;流线型腔体结构能减小腔体内的气流积聚,使循环通道内的气流更顺畅;流线型腔体内的流速梯度变化趋势大于矩形腔体,温度变化较大,其分辨率优于矩形腔体。