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基于4H-SiC的开槽四梁式压阻式加速度计设计及仿真研究
1
作者 白贵文 田学东 +1 位作者 雷程 梁庭 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2024年第2期11-14,35,共5页
基于4H-SiC设计了一种开槽四梁式的压阻式加速度计,通过分析开槽位置、开槽大小对传感器灵敏度及固有频率的影响确定了开槽的相关参数,并对该结构采用有限元方法进行了热-力耦合仿真,确定了该结构在不同温度场下施加不同载荷时的理论电... 基于4H-SiC设计了一种开槽四梁式的压阻式加速度计,通过分析开槽位置、开槽大小对传感器灵敏度及固有频率的影响确定了开槽的相关参数,并对该结构采用有限元方法进行了热-力耦合仿真,确定了该结构在不同温度场下施加不同载荷时的理论电压输出。研究结果表明:该结构相较于传统双端四梁结构输出灵敏度提升51.4%,固有频率仅下降14.2%,在ANSYS 600℃的稳态温度场环境下,传感器输入载荷与输出电压成线性关系,理论满量程输出为39.71 mV。 展开更多
关键词 4H-SIC 开槽 压阻式加速度计 有限元方法 热-力耦合仿真
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基于4H-SiC的低横向灵敏度压阻式加速度计设计仿真研究
2
作者 白贵文 雷程 +2 位作者 梁庭 王丙寅 赵艳栋 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2024年第8期1-5,共5页
文中基于4H-SiC设计了一种开槽式低横向灵敏度压阻式加速度计,通过分析支撑梁位置及开槽尺寸对加速度计性能的影响确定了相关结构参数,并对该结构采用有限元方法进行了热-力耦合仿真,确定了该结构在600℃温度场中施加不同载荷时的理论... 文中基于4H-SiC设计了一种开槽式低横向灵敏度压阻式加速度计,通过分析支撑梁位置及开槽尺寸对加速度计性能的影响确定了相关结构参数,并对该结构采用有限元方法进行了热-力耦合仿真,确定了该结构在600℃温度场中施加不同载荷时的理论电压输出。研究结果表明:该结构相较于已有的双端四梁结构X轴方向的横向灵敏度由3.3%降至2.6%,Y轴方向横向灵敏度由29.9%降至1.5%,传感器芯片在600℃高温环境下输入载荷与输出电压呈线性关系,100 g载荷下的理论输出电压为3.65 mV。 展开更多
关键词 4H-SIC 低横向灵敏度 压阻式加速度计 有限元方法 热-力耦合仿真
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压阻式加速度计双端固支梁结构的设计与分析 被引量：5
3
作者 王伟 郝雁 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2003年第10期30-32,共3页
介绍一种压阻式加速度计双端固支梁的结构,并建立其三维实体有限元模型。分析了在惯性载荷作用下的弹性梁的应力及应变,并对弹性结构进行了模态分析。讨论影响灵敏度、固有频率等主要指标的因素,用有限元方法进行分析、模拟,以达到优化... 介绍一种压阻式加速度计双端固支梁的结构,并建立其三维实体有限元模型。分析了在惯性载荷作用下的弹性梁的应力及应变,并对弹性结构进行了模态分析。讨论影响灵敏度、固有频率等主要指标的因素,用有限元方法进行分析、模拟,以达到优化设计的目的。 展开更多
关键词 压阻式加速度计 弹性粱 双端固支梁 有限元分析 应力 弹性结构
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用于高冲击检测硅基三轴集成压阻式MEMS加速度芯片的建模与仿真 被引量：4
4
作者 刘勐 张威 郝一龙 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期11-19,共9页
主要讨论硅基单芯片集成的三轴压阻式MEMS加速度计芯片的建模与仿真。通过有限元软件ANSYS建立的结构模型可以较好的理解和分析所要设计的加速度芯片在承受任意不同轴向加速度所产生惯性力时的静态表现。利用有限元软件ANSYS我们详细分... 主要讨论硅基单芯片集成的三轴压阻式MEMS加速度计芯片的建模与仿真。通过有限元软件ANSYS建立的结构模型可以较好的理解和分析所要设计的加速度芯片在承受任意不同轴向加速度所产生惯性力时的静态表现。利用有限元软件ANSYS我们详细分析了各个悬臂梁在承受不同轴向惯性力时的应力变化,确定出敏感电阻的位置。通过LS-DYNA软件对所设计的加速度计芯片进行了不同方向撞击刚性墙时的器件受力分析,分析结果表明所设计的结构在理论上是可行的。 展开更多
关键词 压阻式加速度计 有限元软件 硅 惯性力 惠斯登电桥
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一种新型压阻式加速度传感器的设计与加工 被引量：1
5
作者 胡杰 薛晨阳 +2 位作者 张文栋 张斌珍 乔慧 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期581-584,共4页
提出了一种新型的基于AlAs/InxGa1-xAs/GaAs共振隧穿纳米薄膜结构的压阻式加速度计结构,运用MATLAB软件对敏感结构参数进行了计算,并利用ANSYS软件对加速度计结构进行了静态和模态分析,首次采用空气桥和控制孔加工工艺对共振隧穿二极管... 提出了一种新型的基于AlAs/InxGa1-xAs/GaAs共振隧穿纳米薄膜结构的压阻式加速度计结构,运用MATLAB软件对敏感结构参数进行了计算,并利用ANSYS软件对加速度计结构进行了静态和模态分析,首次采用空气桥和控制孔加工工艺对共振隧穿二极管和悬臂梁-质量块结构进行了加工,并对加工出来的加速度计结构进行了频响特性实验。 展开更多
关键词 共振隧穿纳米薄膜 压阻式加速度计 控制孔工艺
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高gn值微加速度计的设计 被引量：2
6
作者 祁晓瑾 刘俊 石云波 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2006年第10期60-63,共4页
设计了一种新型四梁压阻式MEMS高gn（gn=9．8m／s^2）值加速度计，其量程为0～150000gn，抗冲击200000gn，横向灵敏度小于6％。根据设计指标及强度条件对结构参数进行了优化设计，并进行应力分析、抗冲击分析、横向效应分析以及灵敏度... 设计了一种新型四梁压阻式MEMS高gn（gn=9．8m／s^2）值加速度计，其量程为0～150000gn，抗冲击200000gn，横向灵敏度小于6％。根据设计指标及强度条件对结构参数进行了优化设计，并进行应力分析、抗冲击分析、横向效应分析以及灵敏度分析。同时，利用有限元分析软件，对模型进行了静态应力分析和模态分析，给出了具体的分析结果，并与理论值加以比较，从而使该高gn值加速度计的结构分析和设计更加合理。 展开更多
关键词 压阻式加速度计 高gn值 有限元分析
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高g_n值悬臂梁式硅微加速度传感器的结构设计 被引量：2
7
作者 席占稳 赖百坛 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 2000年第6期39-43,共5页
针对高冲击加速度测量 ,分别就硅微加速度传感器等截面和变截面悬臂梁在不同结构尺寸下的应力状况及固有频率进行了有限元数值模拟 ;对等截面和变截面悬臂梁结构的灵敏度进行了分析比较和数值计算 ,结果都说明了采用变截面悬臂梁结构 ,... 针对高冲击加速度测量 ,分别就硅微加速度传感器等截面和变截面悬臂梁在不同结构尺寸下的应力状况及固有频率进行了有限元数值模拟 ;对等截面和变截面悬臂梁结构的灵敏度进行了分析比较和数值计算 ,结果都说明了采用变截面悬臂梁结构 ,灵敏度可提高近 30 % ;对选择的变截面悬臂梁结构的加速度传感器其量程为 1 0 0 0 0gn,有足够的抗过载能力 ,且横向灵敏度足够小 . 展开更多
关键词 悬臂梁式 压阻式加速度计 结构设计 硅微边速度传感器
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封装残余应力对MEMS加速度计输出特性影响 被引量：3
8
作者 焦静静 石云波 +3 位作者 赵永祺 张婕 米振国 康强 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2020年第2期24-27,共4页
针对微机械系统(MEMS)加速度计封装过程中引入的残余应力进行测量和分析。采用简支梁模型对有无残余应力下的传感器敏感结构进行挠度计算。最终使用拉曼光谱仪和霍普金森杆进行试验,验证了残余应力会降低加速度计的输出灵敏度,有效的封... 针对微机械系统(MEMS)加速度计封装过程中引入的残余应力进行测量和分析。采用简支梁模型对有无残余应力下的传感器敏感结构进行挠度计算。最终使用拉曼光谱仪和霍普金森杆进行试验,验证了残余应力会降低加速度计的输出灵敏度,有效的封装能抵消部分芯片制作过程中的残余应力,提高传感器的灵敏度的结论。 展开更多
关键词 微机械系统 压阻式加速度计 残余应力 封装 输出特性
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动能贯穿混凝土多层靶标加速度信号失真修复 被引量：1
9
作者 游金川 李东杰 +2 位作者 黄莎玲 朱鸿志 杨荷 《中国测试》 CAS 北大核心 2016年第10期95-99,共5页
通过对动能贯穿混凝土多层靶标实验随弹加速度计实测的加速度信号失真情况分析,辨识出零点漂移误差是影响积分算法的最主要误差因素,灵敏度变化的影响相对较小。零点漂移误差可通过自由飞行段加速度计输出进行补偿。而灵敏度误差则可利... 通过对动能贯穿混凝土多层靶标实验随弹加速度计实测的加速度信号失真情况分析,辨识出零点漂移误差是影响积分算法的最主要误差因素,灵敏度变化的影响相对较小。零点漂移误差可通过自由飞行段加速度计输出进行补偿。而灵敏度误差则可利用实测的入靶速度作为膛内加速过载段积分的速度参考值进行补偿。给出5种冲击加速度误差补偿方案。在对贯穿前零偏误差和传感器灵敏度误差同时进行补偿后,其解算结果最优。弹体刚性加速度的一次积分与二次积分分别与实测的出靶速度和实际位移保持较好的一致性,相对误差分别为-2.7%和0.2%。 展开更多
关键词 压阻式高g值冲击加速度计 动能贯穿多层混凝土靶 误差分析 零位漂移 灵敏度
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增大跑速对着地时小腿峰值制动的影响
10
作者 T.E.Clarke L.B.Cooper +2 位作者 D.E.ClarK C.L.Hamill 严波涛 《天津体育学院学报》 CAS 1986年第2期15-17,共3页
医务工作者常说:快跑有时会增大受伤的可能性。逻辑似乎就是这样:在快跑中骨胳肌的应力随之增大。本实验的目的就是测定跑速增加对每一步肌应力的影响。方法: 十名受过良好训练的短跑运动员在跑台上做下面四种不同跑速的测试:3.35,3.83,... 医务工作者常说:快跑有时会增大受伤的可能性。逻辑似乎就是这样:在快跑中骨胳肌的应力随之增大。本实验的目的就是测定跑速增加对每一步肌应力的影响。方法: 十名受过良好训练的短跑运动员在跑台上做下面四种不同跑速的测试:3.35,3.83,4.47,5.36m/s(8,7,6,5分/英里),所有受试者都已熟练掌握了跑台跑技术,并且在采集数据前,受试者先做一些四种跑速的练习。小腿制动的数据采集使用了Kulite微型压阻式加速度计。使用时。 展开更多
关键词 角速度 运动速度 受试者 垂直方向 跑速 不同速度 压阻式加速度计 曲线斜率 短跑运动员 制动
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