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MEMS差动电容加速度传感器
被引量：
6
1
作者
唐晓刚
颜永安
+1 位作者
王建民
牛德芳
《仪表技术与传感器》
CSCD
北大核心
2005年第12期8-9,15,共3页
介绍了一种 MEMS 差动电容加速度传感器的设计及所达到的技术指标。对 MEMS Sensor 选择差动电容传感器的理论依据进行了分析,叙述了 MEMS 差动电容加速度传感器各项参数的设计依据,包括灵敏度、非线性、温度漂移、隔离度、频带宽度等,...
介绍了一种 MEMS 差动电容加速度传感器的设计及所达到的技术指标。对 MEMS Sensor 选择差动电容传感器的理论依据进行了分析,叙述了 MEMS 差动电容加速度传感器各项参数的设计依据,包括灵敏度、非线性、温度漂移、隔离度、频带宽度等,同时介绍了该传感器各项指标的测试数据。该传感器具有灵敏度高、参数设计合理,不用温度和线性补偿就达到了高线性和低漂移,结构合理,达到理想的横向隔离效果和宽的频率响应特性等特点。
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关键词
MEMS
石油勘探
差动电容加速度传感器
技术指标
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职称材料
一种变面积型差动电容加速度传感器的设计
被引量：
1
2
作者
李恒灿
李勇
《兰州理工大学学报》
CAS
北大核心
2011年第3期43-46,共4页
介绍一种基于滑膜阻尼的差动电容加速度传感器.该加速度传感器利用圆柱形差分电容极板间重合面积的改变来检测加速度的大小,保证输出电压与加速度之间的线性度.对加速度传感器进行结构设计和分析,介绍加速度传感器的工艺流程.测试结果表...
介绍一种基于滑膜阻尼的差动电容加速度传感器.该加速度传感器利用圆柱形差分电容极板间重合面积的改变来检测加速度的大小,保证输出电压与加速度之间的线性度.对加速度传感器进行结构设计和分析,介绍加速度传感器的工艺流程.测试结果表明,该加速度传感器的灵敏度较好,谐振频率与理论计算相吻合.
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关键词
电容
式
加速度
传感器
差动
电容
结构设计
工艺流程
滑膜阻尼
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职称材料
计及边缘效应的双差动电容式加速度传感器的输出特性
3
作者
王福谦
《计量学报》
北大核心
2025年第5期709-715,共7页
为了实现对二维加速度的准确测量,在计及边缘效应的变极距及变夹角的平板电容器电容的基础上,运用计算机数值模拟,研究计及边缘效应的双差动平板电容式加速度传感器和双差动电容角位移传感器的输出特性。数值模拟结果表明,输出特性优化...
为了实现对二维加速度的准确测量,在计及边缘效应的变极距及变夹角的平板电容器电容的基础上,运用计算机数值模拟,研究计及边缘效应的双差动平板电容式加速度传感器和双差动电容角位移传感器的输出特性。数值模拟结果表明,输出特性优化后的双差动平板电容式加速度传感器和电容角位移传感器,其灵敏度不低于1.4 pF/(m·s^(-2))和7.5 pF/rad,且均具有良好的线性度;在计边缘效时,可减小这2种传感器的测量误差,对于文中给定的传感器的几何尺寸和测量范围,减小的绝对误差最大值可达约1 m/s2和0.012 5 rad。将双差动平板电容式加速度传感器和双差动电容角位移传感器组合,构成二维双差动电容式加速度传感器,该加速度传感器具有结构简单、测量准确度高等优点,可用于测量线运动和轴向翻滚。
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关键词
力学计量
加速度
传感器
双
差动
电容
边缘效应
二维
加速度
测量误差
输出特性
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职称材料
考虑边缘效应的电容式地震加速度传感器输出特性
4
作者
王福谦
《震灾防御技术》
北大核心
2025年第2期441-450,共10页
为研究考虑边缘效应的电容式地震加速度传感器输出特性,将理论分析与计算机数值模拟相结合,利用保角变换法、格林函数法和MATLAB软件,对考虑边缘效应的平行板电容器电场和电容进行讨论,并研究电容式地震加速度传感器的输出特性,分析了...
为研究考虑边缘效应的电容式地震加速度传感器输出特性,将理论分析与计算机数值模拟相结合,利用保角变换法、格林函数法和MATLAB软件,对考虑边缘效应的平行板电容器电场和电容进行讨论,并研究电容式地震加速度传感器的输出特性,分析了传感器误差随参数的变化情况,讨论了影响其输出特性的因素,给出了传感器参数的取值范围,明确了改善地震加速度传感器输出特性的途径,并通过变压器桥式电路实现了对地震加速度的测量。
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关键词
边缘效应
电容
式地震
加速度
传感器
数值模拟
加速度
输出特性
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职称材料
差动式电容加速度传感器
被引量：
3
5
作者
栾云
唐旭晖
+1 位作者
吴朝霞
李志全
《传感器技术》
CSCD
1997年第6期21-24,共4页
对差动式电容加速度传感器的工作原理和误差来源进行了分析和讨论，为设计制造此种加速度传感器提供了理论依据．
关键词
差动
加速度
传感器
电容
器
加速度
计
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职称材料
组合式差动圆柱面电容倾角传感器的输出特性研究
6
作者
王福谦
《兵器装备工程学报》
北大核心
2025年第2期157-167,共11页
由于电容传感器极板的边缘效应,导致其存在有边缘附加电容,使其灵敏度降低并产生非线性,对传感器的输出特性产生影响。为了研究组合式差动圆柱面电容倾角传感器在计及边缘效应情况下的输出特性,将保角变换法、格林函数法和计算机数值模...
由于电容传感器极板的边缘效应,导致其存在有边缘附加电容,使其灵敏度降低并产生非线性,对传感器的输出特性产生影响。为了研究组合式差动圆柱面电容倾角传感器在计及边缘效应情况下的输出特性,将保角变换法、格林函数法和计算机数值模拟相结合,首先讨论组合式差动圆柱面电容器其中一组差动传感器的输出特性,指出改善该组传感器输出特性的途径,然后在该组传感器输出特性的基础上,研究组合式差动圆柱面电容倾角传感器的输出特性。理论分析和数值模拟结果表明,可通过5个途径来改善组合式差动圆柱面电容倾角传感器的输出特性:一是使转动与固定极板所对的圆心角相等;二是减小2个固定极板间隙所对的圆心角;三是增大转动、固定极板的半径并减小其差值;四是在转动、固定极板所对的圆心角相等的情形下,增大其圆心角的数值至π/2,使该传感器的测量范围增大至π/2;五是适度增加该组合传感器的单元数。该项研究不仅为在计及极板边缘效应情况下的电容传感器电容量的计算提供了一种新的方法,也消除了极板横向边缘效应对其输出特性的影响,提高了电容传感器的测量精度,为传感器的设计与研究提供了一种新的思路,在科研上具有一定的理论意义和实用价值。
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关键词
组合式
差动
式
圆柱面
电容
倾角
传感器
边缘效应
保角变换法
格林函数法
数值模拟
输出特性
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职称材料
一种新型差动式压电加速度传感器
被引量：
19
7
作者
刘俊
秦岚
+1 位作者
刘京诚
李敏
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2007年第6期903-909,共7页
设计了一种新型的差动式压电加速度传感器。介绍了传感器的结构和工作原理,推导了传感器的数学模型,并分析了传感器惯性质量块和压电元件的质量对其输出特性的影响。然后,分析了传感器处理电路的结构,推导了该电路的设计指标。实验结果...
设计了一种新型的差动式压电加速度传感器。介绍了传感器的结构和工作原理,推导了传感器的数学模型,并分析了传感器惯性质量块和压电元件的质量对其输出特性的影响。然后,分析了传感器处理电路的结构,推导了该电路的设计指标。实验结果表明,该传感器采用单个惯性质量块实现了对加速度信号的差动式测量,其结构简单、重量轻、易于加工制造、抗干扰能力强;线性度为0.1%,是普通加速度计的1/2;频率响应误差为1%;重复性为1.27%;测量灵敏度是普通加速度计的2倍,基本达到了设计的目的。
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关键词
压电
传感器
加速度
传感器
差动
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职称材料
寄生电容对电容式加速度传感器输出电压的影响
被引量：
5
8
作者
曲昊
彭倍
+2 位作者
彭鹏
周吴
于慧君
《仪表技术与传感器》
CSCD
北大核心
2018年第6期15-18,63,共5页
电容检测是保证电容式加速度传感器正常工作的重要条件之一。传感器中敏感结构间的寄生电容会对电容检测产生影响。文中建立了传感器敏感结构的等效模型,分析了寄生电容对输出电压产生的影响。文中首先分析了电容式加速度传感器中检测...
电容检测是保证电容式加速度传感器正常工作的重要条件之一。传感器中敏感结构间的寄生电容会对电容检测产生影响。文中建立了传感器敏感结构的等效模型,分析了寄生电容对输出电压产生的影响。文中首先分析了电容式加速度传感器中检测电路的工作原理。其次,根据敏感结构的组成分析待测电容以及寄生电容的分布情况,以及寄生电容对电容检测结果的影响。最后,通过实验验证理论分析的结果。
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关键词
MEMS
梳齿式
电容
加速度
传感器
电荷放大电路
寄生
电容
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职称材料
微机械加工硅电容式加速度传感器
被引量：
7
9
作者
李跃进
杨银堂
+2 位作者
朱作云
马晓华
陈锦杜
《传感器技术》
CSCD
北大核心
2001年第1期57-59,共3页
介绍了硅电容式加速度传感器的工作原理和制作过程。传感器的敏感元件为一个差分电容器 ,它是由活动质量块与两个玻璃极板通过阳极键合形成。活动质量块用标准的双极工艺和各向异性腐蚀工艺制作。该传感器的量程为 2 0 gn,线性度为 10 -4
关键词
加速度
传感器
差分
电容
器
各向异性腐蚀
微机械加工
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职称材料
不等高梳齿电容式三轴MEMS加速度传感器
被引量：
9
10
作者
许高斌
朱华铭
陈兴
《电子测量与仪器学报》
CSCD
2011年第8期704-710,共7页
利用ICP体硅深加工,本文设计分析了一种三轴三质量块的电容式加速度传感器。水平方向采用定齿偏置配置梳齿式,垂直方向采用不等高对称梳齿式;对称的布局方式,解决了各个轴向的相互干扰问题。利用有限元分析工具对设计进行模拟,证实了设...
利用ICP体硅深加工,本文设计分析了一种三轴三质量块的电容式加速度传感器。水平方向采用定齿偏置配置梳齿式,垂直方向采用不等高对称梳齿式;对称的布局方式,解决了各个轴向的相互干扰问题。利用有限元分析工具对设计进行模拟,证实了设计的合理性和可行性。X、Y轴向和Z轴向的灵敏度分别为1.2 fF/g和1.0 fF/g,量程为±50 g。
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关键词
电容
式
加速度
传感器
三轴
不等高梳齿
MEMS
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职称材料
微机械电容式加速度传感器测试电路研究
被引量：
4
11
作者
杨苗苗
陈德勇
+3 位作者
王军波
陈健
毋正伟
陈李
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2006年第6期2421-2424,共4页
在测量硅微电容式加速度传感器时,由于器件信号的微弱和寄生电容的干扰,提高加速度的稳定性和分辨率非常困难.针对这种情况,作者分析对比开关性和调制解调型两种常见微弱电容检测方法优缺点,并提出了一种微电容检测的改进电路,用此电路...
在测量硅微电容式加速度传感器时,由于器件信号的微弱和寄生电容的干扰,提高加速度的稳定性和分辨率非常困难.针对这种情况,作者分析对比开关性和调制解调型两种常见微弱电容检测方法优缺点,并提出了一种微电容检测的改进电路,用此电路对电容式加速度传感器进行了测试.数据表明,微加速度计灵敏度为1.63V/gn,可以检测到10-17F量级的电容值.
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关键词
硅微
加速度
传感器
微弱
电容
检测
差分检测
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职称材料
基于MEMS技术的微电容式加速度传感器的设计
被引量：
7
12
作者
程未
曾晓鹭
+1 位作者
卞剑涛
冯勇建
《传感器技术》
CSCD
北大核心
2003年第8期75-77,共3页
给出了一种基于MEMS技术制作的微电容式加速度传感器的结构及工艺。为了准确地把握这种微电容式加速度传感器的力学和电学特性,仔细地建立了它的力学模型。在此基础上,详细分析了它的动态特性———模态。并用有限元的方法分析和计算了...
给出了一种基于MEMS技术制作的微电容式加速度传感器的结构及工艺。为了准确地把握这种微电容式加速度传感器的力学和电学特性,仔细地建立了它的力学模型。在此基础上,详细分析了它的动态特性———模态。并用有限元的方法分析和计算了微电容式加速度传感器的加速度与电容信号的非线性输入输出关系,并结合实测参数验证了模型的有效性。最后提出了一种详细的有效的基于MEMS技术的微电容式加速度传感器的结构以及加工工艺流程。基于MEMS技术制作的微电容式加速度传感器具有结构简单、工作可靠和工作范围大的特点。根据这套方法,可以比较方便地设计并加工不同测量要求的加速度计。
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关键词
微机电系统
有限元分析
加工工艺
MEMS技术
微
电容
式
加速度
传感器
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职称材料
一种电容式加速度传感器设计的研究
被引量：
16
13
作者
温淑慧
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2005年第2期329-332,357,共5页
设计了一种惯性式测振传感器,建立了差动电容式加速度传感器的数学模型,并对其作了特性分析,由给定的非线性误差可以求出质量块相对运动的最大量程。本设计具有电路结构简单,频率范围宽约为0～450HZ,线性度小于1%,灵敏度高,输出稳定,测...
设计了一种惯性式测振传感器,建立了差动电容式加速度传感器的数学模型,并对其作了特性分析,由给定的非线性误差可以求出质量块相对运动的最大量程。本设计具有电路结构简单,频率范围宽约为0～450HZ,线性度小于1%,灵敏度高,输出稳定,测量误差小等优点,并且通过实验验证了各项性能指标满足设计要求。
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关键词
电容
式
加速度
传感器
差动
电容
非线性误差
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职称材料
加速度传感器在电容法车辆载荷检测中的应用
被引量：
5
14
作者
杨三序
李晓伟
殷保中
《传感器与微系统》
CSCD
北大核心
2007年第3期84-86,共3页
利用车载式电容传感器检测车辆载荷时,增加了双轴加速度传感器ADXL202AE,利用其Y轴检测车辆行驶过程中前进方向的加速度,X轴检测车厢内载荷左右方向装偏时电容上极板的斜度,并定量地分析出了加速度和极板斜度与载荷检测结果之间的关系。
关键词
加速度
传感器
电容
传感器
车辆载荷检测
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职称材料
电容式微加速度传感器信号处理电路的设计
被引量：
2
15
作者
刘海涛
温志渝
温中泉
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2006年第05B期2190-2192,2196,共4页
介绍了一种新型的电容式微加速度传感器的信号处理电路,可以用来检测电容式微加速度传感器敏感的加速度.该电路采用电荷敏感原理,能较好地消除寄生电容的影响.同时电路工作于闭环模式,具有稳定的工作特性.实验结果表明该电路不仅能很好...
介绍了一种新型的电容式微加速度传感器的信号处理电路,可以用来检测电容式微加速度传感器敏感的加速度.该电路采用电荷敏感原理,能较好地消除寄生电容的影响.同时电路工作于闭环模式,具有稳定的工作特性.实验结果表明该电路不仅能很好的消除外部环境噪声的干扰,同时提高了传感器的整体性能.
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关键词
电容
式
微
加速度
传感器
信号处理
电荷敏感
闭环模式
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职称材料
电容式微加速度传感器偏置电压的设计与分析
被引量：
3
16
作者
胡雪梅
韩全立
《仪表技术与传感器》
CSCD
北大核心
2008年第7期92-94,98,共4页
电容式微加速度传感器中偏置电压产生的静电力会干扰加速度传感器的测量和稳定工作条件。文中分析受到加速度信号作用时,不同偏置电压极性对电容加速度传感器稳定工作条件的影响,得到一系列变化曲线。结果表明:若偏置电压极性为正正或...
电容式微加速度传感器中偏置电压产生的静电力会干扰加速度传感器的测量和稳定工作条件。文中分析受到加速度信号作用时,不同偏置电压极性对电容加速度传感器稳定工作条件的影响,得到一系列变化曲线。结果表明:若偏置电压极性为正正或正负配置,其反馈是负反馈,且偏置电压极性为正负配置时,加速度传感器承受加速度冲击的能力最强。若偏置电压极性为负负或负正配置,其反馈是正反馈,偏置电压极性为负正配置时,其抗加速度冲击的能力最弱。
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关键词
电容
式微
加速度
传感器
稳定工作范围
偏置电压极性
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职称材料
硅微电容式二维加速度传感器的加工与测试(英文)
被引量：
1
17
作者
刘妤
温志渝
+1 位作者
陈李
杨红韵
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2012年第4期444-447,共4页
设计了一种基于体硅加工技术的单敏感质量元差分电容式二维加速度传感器,并采用硅-玻璃静电键合、ICP工艺释放等技术完成了二维加速度传感器的加工。测试结果表明:该二维加速度传感器两个检测方向上的灵敏度基本一致,线性度较好,交叉干...
设计了一种基于体硅加工技术的单敏感质量元差分电容式二维加速度传感器,并采用硅-玻璃静电键合、ICP工艺释放等技术完成了二维加速度传感器的加工。测试结果表明:该二维加速度传感器两个检测方向上的灵敏度基本一致,线性度较好,交叉干扰较小。X、Y方向的灵敏度分别为58.3 mV/gn、55.6 mV/gn;线性相关系数分别为0.9968、0.9961,交叉灵敏度分别为6.17%、7.82%。
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关键词
MEMS
加速度
传感器
二维
电容
式
传感器
体硅工艺
ICP深刻蚀
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职称材料
利用电容式加速度传感器测量电梯运动特性
被引量：
1
18
作者
李立京
李醒飞
张国雄
《仪表技术与传感器》
CSCD
北大核心
2001年第6期33-34,40,共3页
文中提出利用电容式加速度传感器测量电梯运动特性的方法 ,介绍了PCB电容式加速度传感器 ,提出一种加速度原始信号趋势消除的近似方法 ,实验结果表明该方案可行。
关键词
加速度
传感器
趋势消除
电梯
运动特性
电容
式
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职称材料
变面积结构微机械电容式加速度传感器
被引量：
5
19
作者
李宝清
陆德仁
王渭源
《中国工程科学》
2000年第2期36-40,共5页
文章首次报道了一种基于面积可变电容结构的微机械加速度传感器。质量块呈栅状结构,由悬臂梁支撑。两组交叉放置的定电极位于质量块的正下方。在惯性力的作用下,质量块呈平行于衬底水平移动,引起由质量块的栅与定电极的叉指构成的差分...
文章首次报道了一种基于面积可变电容结构的微机械加速度传感器。质量块呈栅状结构,由悬臂梁支撑。两组交叉放置的定电极位于质量块的正下方。在惯性力的作用下,质量块呈平行于衬底水平移动,引起由质量块的栅与定电极的叉指构成的差分电容变化。通过测量差分电容的变化,可以得到加速度信号的大小。理论分析表明加速度响应信号随面积呈线性变化,而与质量块及定电极的间距无关。加速度传感器的制作采用了基于金属电镀的准LIGA技术,设计量程为20m/s2。测量结果表明,加速度传感器量程为20m/s2,灵敏度为581mV/(m·s-2),非线性为4%FS。讨论了器件线性度不够理想的原因。
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关键词
电容
微机械
加速度
传感器
变面积结构
原理
制作
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职称材料
梳齿式电容加速度传感器等效并联电阻对器件输出产生的影响（英文）
被引量：
1
20
作者
曲昊
彭倍
+2 位作者
曾建
周吴
于慧君
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2016年第10期1483-1485,共3页
梳齿式电容加速度传感器检测电容的测量结果会受到除感应电容之外的其他等效电路参数的影响。梳齿式电容加速度传感器的结构与多层瓷片电容(MLCC)的结构类似,因此可以借鉴多层瓷片电容中等效电路参数的研究方法对电容加速度传感器中的...
梳齿式电容加速度传感器检测电容的测量结果会受到除感应电容之外的其他等效电路参数的影响。梳齿式电容加速度传感器的结构与多层瓷片电容(MLCC)的结构类似,因此可以借鉴多层瓷片电容中等效电路参数的研究方法对电容加速度传感器中的等效电路参数进行研究。本文将对梳齿式电容加速度传感器检测结构中的等效电路参数进行建模,并分析这些等效电路参数对测试结果产生的影响。
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关键词
MEMS
梳齿式
电容
加速度
传感器
Pspice电路仿真
电荷放大电路
等效并联电阻
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职称材料
题名
MEMS差动电容加速度传感器
被引量：
6
1
作者
唐晓刚
颜永安
王建民
牛德芳
机构
威海双丰电子集团有限公司
大庆石油管理局物探公司
出处
《仪表技术与传感器》
CSCD
北大核心
2005年第12期8-9,15,共3页
基金
国家"八六三"项目(2004AA404210)
文摘
介绍了一种 MEMS 差动电容加速度传感器的设计及所达到的技术指标。对 MEMS Sensor 选择差动电容传感器的理论依据进行了分析,叙述了 MEMS 差动电容加速度传感器各项参数的设计依据,包括灵敏度、非线性、温度漂移、隔离度、频带宽度等,同时介绍了该传感器各项指标的测试数据。该传感器具有灵敏度高、参数设计合理,不用温度和线性补偿就达到了高线性和低漂移,结构合理,达到理想的横向隔离效果和宽的频率响应特性等特点。
关键词
MEMS
石油勘探
差动电容加速度传感器
技术指标
Keywords
MEMS
Petroleum Exploration
Acceleration Sensor
分类号
TP212 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
一种变面积型差动电容加速度传感器的设计
被引量：
1
2
作者
李恒灿
李勇
机构
华北水利水电学院机械学院
出处
《兰州理工大学学报》
CAS
北大核心
2011年第3期43-46,共4页
文摘
介绍一种基于滑膜阻尼的差动电容加速度传感器.该加速度传感器利用圆柱形差分电容极板间重合面积的改变来检测加速度的大小,保证输出电压与加速度之间的线性度.对加速度传感器进行结构设计和分析,介绍加速度传感器的工艺流程.测试结果表明,该加速度传感器的灵敏度较好,谐振频率与理论计算相吻合.
关键词
电容
式
加速度
传感器
差动
电容
结构设计
工艺流程
滑膜阻尼
Keywords
capacitive acceleration transducer
differential capacitance
structural design
technological process
slide-film damping
分类号
TH825 [机械工程—精密仪器及机械]
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职称材料
题名
计及边缘效应的双差动电容式加速度传感器的输出特性
3
作者
王福谦
机构
四川西南航空职业学院机务学院
出处
《计量学报》
北大核心
2025年第5期709-715,共7页
基金
四川省教育厅项目(SCJG20A275)
四川西南航空职业学院2024年度校级科研课题(XNHY-2024-ZD01)。
文摘
为了实现对二维加速度的准确测量,在计及边缘效应的变极距及变夹角的平板电容器电容的基础上,运用计算机数值模拟,研究计及边缘效应的双差动平板电容式加速度传感器和双差动电容角位移传感器的输出特性。数值模拟结果表明,输出特性优化后的双差动平板电容式加速度传感器和电容角位移传感器,其灵敏度不低于1.4 pF/(m·s^(-2))和7.5 pF/rad,且均具有良好的线性度;在计边缘效时,可减小这2种传感器的测量误差,对于文中给定的传感器的几何尺寸和测量范围,减小的绝对误差最大值可达约1 m/s2和0.012 5 rad。将双差动平板电容式加速度传感器和双差动电容角位移传感器组合,构成二维双差动电容式加速度传感器,该加速度传感器具有结构简单、测量准确度高等优点,可用于测量线运动和轴向翻滚。
关键词
力学计量
加速度
传感器
双
差动
电容
边缘效应
二维
加速度
测量误差
输出特性
Keywords
mechanical metrology
accelerometer
dual differential capacitive
edge effects
two-dimensional acceleration
measurement error
output characteristic
分类号
TB934 [机械工程—测试计量技术及仪器]
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职称材料
题名
考虑边缘效应的电容式地震加速度传感器输出特性
4
作者
王福谦
机构
四川西南航空职业学院
出处
《震灾防御技术》
北大核心
2025年第2期441-450,共10页
基金
四川西南航空职业学院校级课题(XNHY2025-ZD01)。
文摘
为研究考虑边缘效应的电容式地震加速度传感器输出特性,将理论分析与计算机数值模拟相结合,利用保角变换法、格林函数法和MATLAB软件,对考虑边缘效应的平行板电容器电场和电容进行讨论,并研究电容式地震加速度传感器的输出特性,分析了传感器误差随参数的变化情况,讨论了影响其输出特性的因素,给出了传感器参数的取值范围,明确了改善地震加速度传感器输出特性的途径,并通过变压器桥式电路实现了对地震加速度的测量。
关键词
边缘效应
电容
式地震
加速度
传感器
数值模拟
加速度
输出特性
Keywords
Edge effect
Capacitive seismic acceleration sensor
Numerical simulation
Acceleration
Output characteristic
分类号
P315.9 [天文地球—地震学]
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职称材料
题名
差动式电容加速度传感器
被引量：
3
5
作者
栾云
唐旭晖
吴朝霞
李志全
机构
燕山大学电器工程学院
出处
《传感器技术》
CSCD
1997年第6期21-24,共4页
文摘
对差动式电容加速度传感器的工作原理和误差来源进行了分析和讨论，为设计制造此种加速度传感器提供了理论依据．
关键词
差动
加速度
传感器
电容
器
加速度
计
Keywords
Differential capacitance, Accelerometer, Quasi-static PPM
分类号
TH824.4 [机械工程—精密仪器及机械]
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职称材料
题名
组合式差动圆柱面电容倾角传感器的输出特性研究
6
作者
王福谦
机构
四川西南航空职业学院机务学院
出处
《兵器装备工程学报》
北大核心
2025年第2期157-167,共11页
基金
四川省教育科研课题(SCJG20A275)
四川西南航空职业学院校级科研课题(XNHY-2024-ZD01)。
文摘
由于电容传感器极板的边缘效应,导致其存在有边缘附加电容,使其灵敏度降低并产生非线性,对传感器的输出特性产生影响。为了研究组合式差动圆柱面电容倾角传感器在计及边缘效应情况下的输出特性,将保角变换法、格林函数法和计算机数值模拟相结合,首先讨论组合式差动圆柱面电容器其中一组差动传感器的输出特性,指出改善该组传感器输出特性的途径,然后在该组传感器输出特性的基础上,研究组合式差动圆柱面电容倾角传感器的输出特性。理论分析和数值模拟结果表明,可通过5个途径来改善组合式差动圆柱面电容倾角传感器的输出特性:一是使转动与固定极板所对的圆心角相等;二是减小2个固定极板间隙所对的圆心角;三是增大转动、固定极板的半径并减小其差值;四是在转动、固定极板所对的圆心角相等的情形下,增大其圆心角的数值至π/2,使该传感器的测量范围增大至π/2;五是适度增加该组合传感器的单元数。该项研究不仅为在计及极板边缘效应情况下的电容传感器电容量的计算提供了一种新的方法,也消除了极板横向边缘效应对其输出特性的影响,提高了电容传感器的测量精度,为传感器的设计与研究提供了一种新的思路,在科研上具有一定的理论意义和实用价值。
关键词
组合式
差动
式
圆柱面
电容
倾角
传感器
边缘效应
保角变换法
格林函数法
数值模拟
输出特性
Keywords
combination type
differential type
cylindrical surface
capacitive tilt angle sensor
edge effect
conformal mapping method
Green’s function method
numerical simulation
output characteristic
分类号
TP212 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
一种新型差动式压电加速度传感器
被引量：
19
7
作者
刘俊
秦岚
刘京诚
李敏
机构
重庆大学光电工程学院
出处
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2007年第6期903-909,共7页
基金
重庆市自然科学基金资助项目(No.8597)
文摘
设计了一种新型的差动式压电加速度传感器。介绍了传感器的结构和工作原理,推导了传感器的数学模型,并分析了传感器惯性质量块和压电元件的质量对其输出特性的影响。然后,分析了传感器处理电路的结构,推导了该电路的设计指标。实验结果表明,该传感器采用单个惯性质量块实现了对加速度信号的差动式测量,其结构简单、重量轻、易于加工制造、抗干扰能力强;线性度为0.1%,是普通加速度计的1/2;频率响应误差为1%;重复性为1.27%;测量灵敏度是普通加速度计的2倍,基本达到了设计的目的。
关键词
压电
传感器
加速度
传感器
差动
Keywords
piezoelectric
sensor
acceleration sensor
differential
分类号
TN722.77 [电子电信—电路与系统]
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职称材料
题名
寄生电容对电容式加速度传感器输出电压的影响
被引量：
5
8
作者
曲昊
彭倍
彭鹏
周吴
于慧君
机构
电子科技大学机械电子工程学院
出处
《仪表技术与传感器》
CSCD
北大核心
2018年第6期15-18,63,共5页
文摘
电容检测是保证电容式加速度传感器正常工作的重要条件之一。传感器中敏感结构间的寄生电容会对电容检测产生影响。文中建立了传感器敏感结构的等效模型,分析了寄生电容对输出电压产生的影响。文中首先分析了电容式加速度传感器中检测电路的工作原理。其次,根据敏感结构的组成分析待测电容以及寄生电容的分布情况,以及寄生电容对电容检测结果的影响。最后,通过实验验证理论分析的结果。
关键词
MEMS
梳齿式
电容
加速度
传感器
电荷放大电路
寄生
电容
Keywords
MEMS
Comb Capacitive Accelerometer
Charge Amplify Circuit
Stray Capacitance
分类号
TH824 [机械工程—精密仪器及机械]
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职称材料
题名
微机械加工硅电容式加速度传感器
被引量：
7
9
作者
李跃进
杨银堂
朱作云
马晓华
陈锦杜
机构
西安电子科技大学微电子研究所
中国航天科技集团公司
出处
《传感器技术》
CSCD
北大核心
2001年第1期57-59,共3页
文摘
介绍了硅电容式加速度传感器的工作原理和制作过程。传感器的敏感元件为一个差分电容器 ,它是由活动质量块与两个玻璃极板通过阳极键合形成。活动质量块用标准的双极工艺和各向异性腐蚀工艺制作。该传感器的量程为 2 0 gn,线性度为 10 -4
关键词
加速度
传感器
差分
电容
器
各向异性腐蚀
微机械加工
Keywords
acceleration sensor
cantilever beam
differential capacitor
anisotropic etching
分类号
TP212.12 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
不等高梳齿电容式三轴MEMS加速度传感器
被引量：
9
10
作者
许高斌
朱华铭
陈兴
机构
安徽省微电子机械系统工程技术研究中心合肥工业大学电子科学与应用物理学院
出处
《电子测量与仪器学报》
CSCD
2011年第8期704-710,共7页
基金
安徽省科技攻关计划项目(编号:10120106005)资助项目
中央高校基本科研业务费(编号:2010HGZY0004)资助项目
安徽省自然科学基金(编号:090414199)资助项目
文摘
利用ICP体硅深加工,本文设计分析了一种三轴三质量块的电容式加速度传感器。水平方向采用定齿偏置配置梳齿式,垂直方向采用不等高对称梳齿式;对称的布局方式,解决了各个轴向的相互干扰问题。利用有限元分析工具对设计进行模拟,证实了设计的合理性和可行性。X、Y轴向和Z轴向的灵敏度分别为1.2 fF/g和1.0 fF/g,量程为±50 g。
关键词
电容
式
加速度
传感器
三轴
不等高梳齿
MEMS
Keywords
Capacitive acceleration sensor
tri-aixs accelerometer
different height combs
MEMS
分类号
TP212 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
微机械电容式加速度传感器测试电路研究
被引量：
4
11
作者
杨苗苗
陈德勇
王军波
陈健
毋正伟
陈李
机构
中国科学院电子所传感技术国家重点实验室
出处
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2006年第6期2421-2424,共4页
文摘
在测量硅微电容式加速度传感器时,由于器件信号的微弱和寄生电容的干扰,提高加速度的稳定性和分辨率非常困难.针对这种情况,作者分析对比开关性和调制解调型两种常见微弱电容检测方法优缺点,并提出了一种微电容检测的改进电路,用此电路对电容式加速度传感器进行了测试.数据表明,微加速度计灵敏度为1.63V/gn,可以检测到10-17F量级的电容值.
关键词
硅微
加速度
传感器
微弱
电容
检测
差分检测
Keywords
silicon capacitive accelerometer
weak capacitance detection
differential measurement
分类号
TP212.12 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
基于MEMS技术的微电容式加速度传感器的设计
被引量：
7
12
作者
程未
曾晓鹭
卞剑涛
冯勇建
机构
厦门大学萨本栋微机电研究中心
出处
《传感器技术》
CSCD
北大核心
2003年第8期75-77,共3页
文摘
给出了一种基于MEMS技术制作的微电容式加速度传感器的结构及工艺。为了准确地把握这种微电容式加速度传感器的力学和电学特性,仔细地建立了它的力学模型。在此基础上,详细分析了它的动态特性———模态。并用有限元的方法分析和计算了微电容式加速度传感器的加速度与电容信号的非线性输入输出关系,并结合实测参数验证了模型的有效性。最后提出了一种详细的有效的基于MEMS技术的微电容式加速度传感器的结构以及加工工艺流程。基于MEMS技术制作的微电容式加速度传感器具有结构简单、工作可靠和工作范围大的特点。根据这套方法,可以比较方便地设计并加工不同测量要求的加速度计。
关键词
微机电系统
有限元分析
加工工艺
MEMS技术
微
电容
式
加速度
传感器
Keywords
micro capacitance
MEMS
finite element analysis(FEA)
fabrication process
分类号
TP212.12 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
一种电容式加速度传感器设计的研究
被引量：
16
13
作者
温淑慧
机构
燕山大学电气工程学院
出处
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2005年第2期329-332,357,共5页
文摘
设计了一种惯性式测振传感器,建立了差动电容式加速度传感器的数学模型,并对其作了特性分析,由给定的非线性误差可以求出质量块相对运动的最大量程。本设计具有电路结构简单,频率范围宽约为0～450HZ,线性度小于1%,灵敏度高,输出稳定,测量误差小等优点,并且通过实验验证了各项性能指标满足设计要求。
关键词
电容
式
加速度
传感器
差动
电容
非线性误差
Keywords
capacitive accelerometer
differential capacitance
nonlinear error
分类号
TP212.12 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
加速度传感器在电容法车辆载荷检测中的应用
被引量：
5
14
作者
杨三序
李晓伟
殷保中
机构
商丘师范学院物理系
河南中原高速公路股份有限公司
出处
《传感器与微系统》
CSCD
北大核心
2007年第3期84-86,共3页
基金
国家自然科学基金资助项目(60572001)
文摘
利用车载式电容传感器检测车辆载荷时,增加了双轴加速度传感器ADXL202AE,利用其Y轴检测车辆行驶过程中前进方向的加速度,X轴检测车厢内载荷左右方向装偏时电容上极板的斜度,并定量地分析出了加速度和极板斜度与载荷检测结果之间的关系。
关键词
加速度
传感器
电容
传感器
车辆载荷检测
Keywords
acceleration sensor
capacitance transducer
vehicles load measurement
分类号
TP212.12 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
电容式微加速度传感器信号处理电路的设计
被引量：
2
15
作者
刘海涛
温志渝
温中泉
机构
重庆大学光电工程学院微系统中心
出处
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2006年第05B期2190-2192,2196,共4页
文摘
介绍了一种新型的电容式微加速度传感器的信号处理电路,可以用来检测电容式微加速度传感器敏感的加速度.该电路采用电荷敏感原理,能较好地消除寄生电容的影响.同时电路工作于闭环模式,具有稳定的工作特性.实验结果表明该电路不仅能很好的消除外部环境噪声的干扰,同时提高了传感器的整体性能.
关键词
电容
式
微
加速度
传感器
信号处理
电荷敏感
闭环模式
Keywords
capacitive
micro-accelerometer
signal process
charge sensitivity
close-loop
分类号
TP212.1 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TN911.7 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
电容式微加速度传感器偏置电压的设计与分析
被引量：
3
16
作者
胡雪梅
韩全立
机构
河南工业职业技术学院
出处
《仪表技术与传感器》
CSCD
北大核心
2008年第7期92-94,98,共4页
文摘
电容式微加速度传感器中偏置电压产生的静电力会干扰加速度传感器的测量和稳定工作条件。文中分析受到加速度信号作用时,不同偏置电压极性对电容加速度传感器稳定工作条件的影响,得到一系列变化曲线。结果表明:若偏置电压极性为正正或正负配置,其反馈是负反馈,且偏置电压极性为正负配置时,加速度传感器承受加速度冲击的能力最强。若偏置电压极性为负负或负正配置,其反馈是正反馈,偏置电压极性为负正配置时,其抗加速度冲击的能力最弱。
关键词
电容
式微
加速度
传感器
稳定工作范围
偏置电压极性
Keywords
variable-capaoitance micromechanical acceleration sensor
reliable operation condition
bias voltage polarity
分类号
TP212 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
硅微电容式二维加速度传感器的加工与测试(英文)
被引量：
1
17
作者
刘妤
温志渝
陈李
杨红韵
机构
重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室
重庆大学微系统研究中心
重庆理工大学汽车学院
出处
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2012年第4期444-447,共4页
基金
国家自然科学基金资助项目(10176040)
文摘
设计了一种基于体硅加工技术的单敏感质量元差分电容式二维加速度传感器,并采用硅-玻璃静电键合、ICP工艺释放等技术完成了二维加速度传感器的加工。测试结果表明:该二维加速度传感器两个检测方向上的灵敏度基本一致,线性度较好,交叉干扰较小。X、Y方向的灵敏度分别为58.3 mV/gn、55.6 mV/gn;线性相关系数分别为0.9968、0.9961,交叉灵敏度分别为6.17%、7.82%。
关键词
MEMS
加速度
传感器
二维
电容
式
传感器
体硅工艺
ICP深刻蚀
Keywords
MEMS accelerometers
biaxial capacitive sensors
bulk silicon micromachining
ICP deep etching
分类号
TP212 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
利用电容式加速度传感器测量电梯运动特性
被引量：
1
18
作者
李立京
李醒飞
张国雄
机构
天津大学精密仪器及光电子工程学院
出处
《仪表技术与传感器》
CSCD
北大核心
2001年第6期33-34,40,共3页
文摘
文中提出利用电容式加速度传感器测量电梯运动特性的方法 ,介绍了PCB电容式加速度传感器 ,提出一种加速度原始信号趋势消除的近似方法 ,实验结果表明该方案可行。
关键词
加速度
传感器
趋势消除
电梯
运动特性
电容
式
Keywords
Accelerometer,Trend correction,Measurement of Elevator
分类号
TU857 [建筑科学]
TP212 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
变面积结构微机械电容式加速度传感器
被引量：
5
19
作者
李宝清
陆德仁
王渭源
机构
中国科学院上海冶金研究所
出处
《中国工程科学》
2000年第2期36-40,共5页
基金
国家攀登计划B微电子机械系统 (MEMS)资助项目!(8537)
文摘
文章首次报道了一种基于面积可变电容结构的微机械加速度传感器。质量块呈栅状结构,由悬臂梁支撑。两组交叉放置的定电极位于质量块的正下方。在惯性力的作用下,质量块呈平行于衬底水平移动,引起由质量块的栅与定电极的叉指构成的差分电容变化。通过测量差分电容的变化,可以得到加速度信号的大小。理论分析表明加速度响应信号随面积呈线性变化,而与质量块及定电极的间距无关。加速度传感器的制作采用了基于金属电镀的准LIGA技术,设计量程为20m/s2。测量结果表明,加速度传感器量程为20m/s2,灵敏度为581mV/(m·s-2),非线性为4%FS。讨论了器件线性度不够理想的原因。
关键词
电容
微机械
加速度
传感器
变面积结构
原理
制作
Keywords
capacitance
accelerometer
area changeable
分类号
TP212.1 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
梳齿式电容加速度传感器等效并联电阻对器件输出产生的影响（英文）
被引量：
1
20
作者
曲昊
彭倍
曾建
周吴
于慧君
机构
电子科技大学机械电子工程学院
出处
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2016年第10期1483-1485,共3页
基金
supported in part by NSAF(U1530132)
National Natural Science Foundation of China(51505068,51575090)
文摘
梳齿式电容加速度传感器检测电容的测量结果会受到除感应电容之外的其他等效电路参数的影响。梳齿式电容加速度传感器的结构与多层瓷片电容(MLCC)的结构类似,因此可以借鉴多层瓷片电容中等效电路参数的研究方法对电容加速度传感器中的等效电路参数进行研究。本文将对梳齿式电容加速度传感器检测结构中的等效电路参数进行建模,并分析这些等效电路参数对测试结果产生的影响。
关键词
MEMS
梳齿式
电容
加速度
传感器
Pspice电路仿真
电荷放大电路
等效并联电阻
Keywords
MEMS
comb capacitive accelerometer
pspice circuit simulation
charge amplify circuit
equivalent parallel resistor
分类号
TH824.4 [机械工程—精密仪器及机械]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
MEMS差动电容加速度传感器
唐晓刚
颜永安
王建民
牛德芳
《仪表技术与传感器》
CSCD
北大核心
2005
6
在线阅读
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职称材料
2
一种变面积型差动电容加速度传感器的设计
李恒灿
李勇
《兰州理工大学学报》
CAS
北大核心
2011
1
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职称材料
3
计及边缘效应的双差动电容式加速度传感器的输出特性
王福谦
《计量学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
4
考虑边缘效应的电容式地震加速度传感器输出特性
王福谦
《震灾防御技术》
北大核心
2025
0
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职称材料
5
差动式电容加速度传感器
栾云
唐旭晖
吴朝霞
李志全
《传感器技术》
CSCD
1997
3
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职称材料
6
组合式差动圆柱面电容倾角传感器的输出特性研究
王福谦
《兵器装备工程学报》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
7
一种新型差动式压电加速度传感器
刘俊
秦岚
刘京诚
李敏
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2007
19
在线阅读
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职称材料
8
寄生电容对电容式加速度传感器输出电压的影响
曲昊
彭倍
彭鹏
周吴
于慧君
《仪表技术与传感器》
CSCD
北大核心
2018
5
在线阅读
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职称材料
9
微机械加工硅电容式加速度传感器
李跃进
杨银堂
朱作云
马晓华
陈锦杜
《传感器技术》
CSCD
北大核心
2001
7
在线阅读
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职称材料
10
不等高梳齿电容式三轴MEMS加速度传感器
许高斌
朱华铭
陈兴
《电子测量与仪器学报》
CSCD
2011
9
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职称材料
11
微机械电容式加速度传感器测试电路研究
杨苗苗
陈德勇
王军波
陈健
毋正伟
陈李
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2006
4
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职称材料
12
基于MEMS技术的微电容式加速度传感器的设计
程未
曾晓鹭
卞剑涛
冯勇建
《传感器技术》
CSCD
北大核心
2003
7
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职称材料
13
一种电容式加速度传感器设计的研究
温淑慧
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2005
16
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职称材料
14
加速度传感器在电容法车辆载荷检测中的应用
杨三序
李晓伟
殷保中
《传感器与微系统》
CSCD
北大核心
2007
5
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职称材料
15
电容式微加速度传感器信号处理电路的设计
刘海涛
温志渝
温中泉
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2006
2
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职称材料
16
电容式微加速度传感器偏置电压的设计与分析
胡雪梅
韩全立
《仪表技术与传感器》
CSCD
北大核心
2008
3
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职称材料
17
硅微电容式二维加速度传感器的加工与测试(英文)
刘妤
温志渝
陈李
杨红韵
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2012
1
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职称材料
18
利用电容式加速度传感器测量电梯运动特性
李立京
李醒飞
张国雄
《仪表技术与传感器》
CSCD
北大核心
2001
1
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职称材料
19
变面积结构微机械电容式加速度传感器
李宝清
陆德仁
王渭源
《中国工程科学》
2000
5
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职称材料
20
梳齿式电容加速度传感器等效并联电阻对器件输出产生的影响（英文）
曲昊
彭倍
曾建
周吴
于慧君
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2016
1
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职称材料
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