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题名高性能SOI基纳米硅薄膜微压阻式压力传感器的研究
被引量：5
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作者
高颖
姜岩峰
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机构
江南大学物联网工程学院电子工程系
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出处
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期839-848,共10页
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基金
国家自然科学基金面上项目(61774078)。
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文摘
针对高端领域对高性能微小量程压力传感器的迫切需求,设计并实现了一种应用于电子血压计的高性能SOI基纳米硅薄膜微压阻式压力传感器,并提出了相应的检测电路。根据小挠度弯曲理论设计了传感器方形敏感薄膜结构,确定了纳米硅薄膜压敏电阻的阻值大小和尺寸。采用ANSYS有限元分析(FEA)对所设计的传感器结构进行仿真,根据仿真结果确定了压敏电阻在膜片上的最佳放置位置。基于标准MEMS制造技术,在SOI基纳米硅薄膜上设计并实现了该压力传感器。实测结果表明,室温下,在0~40 kPa微压测量范围内所设计的传感器检测灵敏度可达0.45 mV/(kPa·V),非线性度达到0.108%F.S。在-40℃~125℃的工作温度范围内,温度稳定性好,零点温度漂移系数与灵敏度温度漂移系数分别为0.0047%F.S与0.089%F.S。所设计的压力传感器及其检测电路,在现代医疗、工业控制等领域具有较大的应用潜力。
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关键词
SOI基
纳米硅薄膜
微压阻式压力传感器
检测电路
有限元分析(FEA)
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Keywords
SOI⁃based
nano⁃silicon film
micro⁃piezoresistive pressure sensor
detection circuit
finite element analysis(FEA)
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分类号
S951.43
[农业科学—水产养殖]
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