检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：肖鹏西安电子科技大学

学位级别：硕士

现代信息技术的三大基础是信息采集(即传感器技术)、信息传输(通信技术)和信息处理(计算机技术)。随着集成电路和微机械加工技术的迅速发展,微硅传感器的研究和应用得到了极大的促进。目前在各个领域,硅微传感器正呈现商业化、产业化的... 详细信息

现代信息技术的三大基础是信息采集(即传感器技术)、信息传输(通信技术)和信息处理(计算机技术)。随着集成电路和微机械加工技术的迅速发展,微硅传感器的研究和应用得到了极大的促进。目前在各个领域,硅微传感器正呈现商业化、产业化的应用前景。其主要优点是:微型化、集成化、低成本、低功耗、可靠性高等。作为传感器的一个重要分支,加速度传感器受到越来越多的关注,并广泛应用于航空航天、工业自动化、汽车安全气囊等领域。本文在对各种硅微加速度传感器特点进行比较的基础上,选择了差分电容式硅微加速度传感器作为研究对象。在对其工作原理和相关制作工艺进行了阐述和研究之后,提出了一种对称的“四梁-质量块”结构的差分电容式微加速度传感器。与传统的弹性膜结构传感器相比,这种传感器具有更高的线性度和灵敏度。根据建立的差分电容式微加速度传感器的力学模型,利用有限元方法对其进行了静力学和动力学分析。通过分析,得出了在不同加速度下传感器的应力分布,验证了该设计的有效性。同时,拟合出了悬臂梁及质量块的结构参数与质量块最大位移量和谐振频率的关系曲线,以及质量块受迫振动的谐响应曲线。这些分析为此类加速度计的设计提供了理论依据。最后,结合现有MEMS工艺,给出了差分电容式硅微加速度传感器的结构尺寸、工艺流程及版图设计。

关键词：电容式加速度传感器 MEMS 有限元分析

来源：评论

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三维电容式微加速度传感器的设计与相关特性研究

三维电容式微加速度传感器的设计与相关特性研究

引用

作者：李寿洛杭州电子科技大学

学位级别：硕士

MEMS电容式加速度传感器具有灵敏度高、温度系数小、功耗和成本低等优点,已经在汽车、工业、消费电子、石油探测、导航等领域得到了十分广泛的应用,具有非常广阔的市场前景和研究潜力。本论文首先分析了不同检测电容结构对MEMS电容式传... 详细信息

MEMS电容式加速度传感器具有灵敏度高、温度系数小、功耗和成本低等优点,已经在汽车、工业、消费电子、石油探测、导航等领域得到了十分广泛的应用,具有非常广阔的市场前景和研究潜力。本论文首先分析了不同检测电容结构对MEMS电容式传感器性能的影响。结果表明栅形电容结构的振子质量最大,空气阻尼力最小,有更小的机械噪声和更高电容灵敏度；梳齿电容结构的振子质量较小,有较大的机械噪声和小的电容灵敏度；而采用梳栅电容结构的特点居于两者之间,适合制作需要折衷考虑灵敏度和分辨率的传感器。据此,论文设计了一种电磁驱动增大检测电容的加速度传感器,并利用有限元软件ANSYS对传感器件的运动模态、静态灵敏度和抗冲击能力进行了模拟,结果表明在非敏感方向上支撑梁的刚度较大,对加速度信号的灵敏度较低,从而大大抑制了传感器的轴向交叉效应。同时传感器在敏感方向Y轴方向上的灵敏度为0.6478μm/g,器件能够抵挡1000g的加速度信号的冲击。论文还利用Matlab/Simulink软件对设计的加速度传感器进行了开环和闭环建模,分析了极板间距、边缘效应和空气阻尼对传感器响应的影响,确定了传感器极板间距的合理工作范围。研究表明极板间距的大小对位移响应量的影响并不大,刻蚀阻尼槽之后机械噪声得到大大降低,传感器的静态电容受电容边缘效应的影响较大,且阻尼槽对电容边缘效应有一定影响。因此,通过这种方法还可以确定传感器结构的其他参数,从而达到优化传感器性能的目的。通过对开环和闭环模型仿真,结果表明开环状态下传感器的线性可靠范围只有-2g-2g,经过闭环PID调节之后,传感器在-10g-10g范围内也能保持良好的线性。闭环状态下,传感器的谐振频率达到了1173 Hz,带宽频率也达到了2865 Hz。而且闭环实时系统的稳定性也得到很大提升,调节时间也仅需3ms。论文设计了加速度传感器的制作工艺,并初步制作了加速度传感器和测试器件,证明了传感器制作工艺的可行性,以及通过电磁力增加初始检测传感器电容的可行性。针对加速度传感器三维组合存在的安装误差,论文介绍了基于光对准的安装误差补偿方法,并举例验证了该方法的可行性。论文设计了电容式传感器的接口电路,并利用Multisim10.0软件对电路进行了模拟,并对其进行理论分析和说明,最后对设计的电路进行了实验验证。

关键词：电容式加速度传感器检测电容结构闭环三维检测电路

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栅结构电容式微型加速度传感器

栅结构电容式微型加速度传感器

引用

作者：李宝清陆德仁王渭源中国科学院上海冶金研究所

该发明是一种器件尺寸小至毫米量级的栅状结构电容式微型加速度传感器，属微电子机械领域。目前，广泛应用于运动系统监测和控制的部分电容式加速度传感器已形成产品。然而，由于敏感芯片中电容的变化是质量块与测量电极间距离变化引起... 详细信息

标准号: 99032971

该发明是一种器件尺寸小至毫米量级的栅状结构电容式微型加速度传感器，属微电子机械领域。目前，广泛应用于运动系统监测和控制的部分电容式加速度传感器已形成产品。然而，由于敏感芯片中电容的变化是质量块与测量电极间距离变化引起的，因此电容的变化是非线性的，即芯片输出信号与测量加速度大小之间存在非线性关系。这种非线笥关系，虽然可利用负反馈电路来限制质量块移动，然后根据小位移线性近似的原理予以消除。但由于质量块移动距离小，电容变化小，历而要求接口电路有很高的性能，给接口电路的设计与制作带来诸多麻烦。该发明设计了一种新结构加速度传感器，传感器芯片中电容相对变化量大，且电容的技术与所测量加速度大小成线性关系，从而有利于接电路的设计与制作。该实用新型加速度传感器中的质量块采用栅状结构，仅能沿衬底面的的Ｘ方向或Ｙ方向运动，具有良好的选择性，同时栅状惯笥质量块也是一个导电的可动电吸。由于测量信号的固定电极为交叉放置的叉指式电极，因此可在小位移状态下产生在的电容变化，且电容变化与位移成正比关系，不但提高了传感器的灵敏度，而且更有利于增加信号的输出强度和输出信号的处理。

关键词：专利技术电容式加速度传感器加速度传感器

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电容式加速度计传感器的接口电路

电容式加速度计传感器的接口电路

引用

作者：陶永红 S·格罗斯让 J-M·达加瑞士马林

本发明涉及用于电容式加速度传感器(3)的接口电路(5)，所述接口电路用于测量由传感器(3)感测的加速度值。接口电路(5)包括多个电气开关(S1‑S7)和三个可编程电容器(Cf，Cref，Cp)。其中两个可编程电容器(Cf，Cref)被布置成实现接口电路(5... 详细信息

标准号: CN109120252B

本发明涉及用于电容式加速度传感器(3)的接口电路(5)，所述接口电路用于测量由传感器(3)感测的加速度值。接口电路(5)包括多个电气开关(S1‑S7)和三个可编程电容器(Cf，Cref，Cp)。其中两个可编程电容器(Cf，Cref)被布置成实现接口电路(5)的增益调整，而其中一个可编程电容器(Cp)被布置成实现加速度范围选择。

关键词：接口电路可编程电容器电容式加速度传感器电气开关范围选择增益调整传感器感测测量

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电容式加速度计传感器的接口电路

电容式加速度计传感器的接口电路

引用

作者：陶永红 S·格罗斯让 J-M·达加瑞士马林

标准号: CN109120252A

关键词：接口电路可编程电容器电容式加速度传感器电气开关范围选择增益调整传感器感测测量

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对称直梁结构电容式微加速度传感器及其制作方法

对称直梁结构电容式微加速度传感器及其制作方法

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作者：车录锋徐玮鹤熊斌戈肖鸿王跃林 200050 上海市长宁区长宁路865号

本发明涉及一种对称直梁结构电容式微加速度传感器及其制作方法。其特在于所述的加速度传感器由一个中心对称的质量块、外部支撑框架、质量块与外部支撑框架相连接的八根上下对称直弹性梁结构以及上、下盖板组成。每根直弹性梁的一端连... 详细信息

标准号: CN100552453C

本发明涉及一种对称直梁结构电容式微加速度传感器及其制作方法。其特在于所述的加速度传感器由一个中心对称的质量块、外部支撑框架、质量块与外部支撑框架相连接的八根上下对称直弹性梁结构以及上、下盖板组成。每根直弹性梁的一端连接在与弹性梁平行的质量块顶端或底端侧面，另一端连接到与弹性梁垂直的外部支撑框架内侧面。本发明提供的对称直梁结构电容式加速度传感器可以在显著减小横向效应的同时提高灵敏度，采用微电子机械系统工艺制作，是一种高性能的微机械加速度传感器。

关键词：弹性梁外部支撑质量块加速度传感器对称梁结构连接电容式加速度传感器微机械加速度传感器微电子机械系统工艺制作横向效应中心对称灵敏度内侧面电容盖板底端平行侧面

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电容式微加速度传感器及其单片制作方法

电容式微加速度传感器及其单片制作方法

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作者：车录锋周晓峰林友玲王跃林 200050 上海市长宁区长宁路865号

本发明提供一种电容式微加速度传感器及其单片制作方法，所述加速度传感器为三明治结构，其制作方法不需要键合工艺，直接由单片双器件层SOI硅片制作形成。该加速度传感器具有双面对称直梁-质量块结构，且所述可动质量块的八个角处的直... 详细信息

标准号: CN102721829B

本发明提供一种电容式微加速度传感器及其单片制作方法，所述加速度传感器为三明治结构，其制作方法不需要键合工艺，直接由单片双器件层SOI硅片制作形成。该加速度传感器具有双面对称直梁-质量块结构，且所述可动质量块的八个角处的直弹性梁，无需采用凸角补偿的结构就可保证最终的质量块为矩形结构，使得预期的器件结构在完成各向异性腐蚀后，能完整保留，器件具有高度法向的对称性。所述制作方法简化了制作三明治结构电容式加速度传感器的工艺，避免了繁琐的键合工艺，降低了制作工艺的难度，提高了工艺效率和可靠性。同时，该方法极大的降低了制造成本，提高了加速度传感器器件性能及器件成品率。

关键词：加速度传感器三明治结构键合工艺质量块单片电容式加速度传感器各向异性腐蚀器件成品率动质量块工艺效率矩形结构器件结构器件性能双面对称弹性梁高度法器件层电容硅片补偿

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一种电容间隙精确可控的高对称加速度传感器

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固体电子学研究与进展 2009年第1期29卷 143-146页

作者：毛健车录锋林友玲李玉芳周晓峰熊斌王跃林中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术国家重点实验室上海200050 中国科学院研究生院北京100039

提出了一种高对称电容式微加速度传感器,该传感器为硅四层键合三明治结构,在完成传感器整体结构制作的同时,实现了圆片级真空封装。利用多次氧化的方法,既精确控制了加速度传感器的初始电容间距,又实现了限位凸点的制作。该加速度传感... 详细信息

提出了一种高对称电容式微加速度传感器,该传感器为硅四层键合三明治结构,在完成传感器整体结构制作的同时,实现了圆片级真空封装。利用多次氧化的方法,既精确控制了加速度传感器的初始电容间距,又实现了限位凸点的制作。该加速度传感器的谐振频率为657Hz,品质因子为198,灵敏度为0.59V/g。

关键词：电容式加速度传感器硅硅键合圆片级真空封装电容间隙控制

来源：评论

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电容式微加速度传感器及其单片制作方法

电容式微加速度传感器及其单片制作方法

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作者：车录锋周晓峰林友玲王跃林 200050 上海市长宁区长宁路865号

标准号: CN102721829A

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梳齿式电容加速度传感器的原理和性能分析

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武汉理工大学学报 2009年第8期31卷 120-122,127页

作者：胡雪梅屈保中河南工业职业技术学院电气工程系南阳473009

以定齿偏置梳齿闭环电容加速度传感器为例,简述了其工作原理,建立了其力学模型。经过分析得到静电力、量程、稳定性、灵敏度等关键物理量的具体表达形式。研究结果表明,加速度传感器的性能和折叠梁的尺寸,检测质量块质量、极板面积、偏... 详细信息

以定齿偏置梳齿闭环电容加速度传感器为例,简述了其工作原理,建立了其力学模型。经过分析得到静电力、量程、稳定性、灵敏度等关键物理量的具体表达形式。研究结果表明,加速度传感器的性能和折叠梁的尺寸,检测质量块质量、极板面积、偏置电压、反馈电压等因素有关。本文的研究为电容加速度传感器的进一步优化设计奠定了坚实的理论基础。

关键词：电容式加速度传感器原理性能分析

来源：评论

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