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基于自停止腐蚀技术的H型谐振式微机械压力传感器
被引量：
11
1
作者
李玉欣
陈德勇
+2 位作者
王军波
焦海龙
罗振宇
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第12期2927-2934,共8页
为了提高压力传感器的精度并抑制温漂,提出了一种基于自停止腐蚀技术的"H"型双端固支梁、电磁激励、差分检测的微机械(MEMS)谐振式压力传感器。首先,通过有限元分析仿真优化了传感器的机械参数,得到了较高的灵敏度和分辨率。...
为了提高压力传感器的精度并抑制温漂,提出了一种基于自停止腐蚀技术的"H"型双端固支梁、电磁激励、差分检测的微机械(MEMS)谐振式压力传感器。首先,通过有限元分析仿真优化了传感器的机械参数,得到了较高的灵敏度和分辨率。然后,基于浓硼扩散自停止腐蚀原理,采用MEMS体硅标准工艺加工出一致性较好的传感器样品。最后,采用非光敏BCB,在真空高温高压条件下将硅片与谐振器黏和键合完成了传感器的真空封装,并设计了应力隔离的后封装方法以降低温漂。实验结果表明:传感器的检测范围为0～120kPa,满量程非线性度低于0.02%,准确度达到0.05%FS,加入应力隔离后在-40～70℃的温度漂移不高于0.05%/℃。该传感器能够实现大量程高精度的压力测量,有效地抑制了温漂,具有较高的性能指标。
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关键词
微机械压力传感器
谐振式
压力
传感器
双端固支梁
差分检测
黏和键合
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职称材料
微机械压力传感器结构稳健优化与实验研究
2
作者
薄纪康
《机械设计》
CSCD
北大核心
2013年第6期68-72,共5页
以一种液压用微机械压力传感器为研究对象,在分析其结构和工作原理基础上,提出了固有频率对加工误差的灵敏度分析方法,得到了对微机械压力传感器固有频率影响较大的尺寸参数,为后续优化和实际加工提供了可控参考。为提高微机械压力传感...
以一种液压用微机械压力传感器为研究对象,在分析其结构和工作原理基础上,提出了固有频率对加工误差的灵敏度分析方法,得到了对微机械压力传感器固有频率影响较大的尺寸参数,为后续优化和实际加工提供了可控参考。为提高微机械压力传感器的加工稳定性和性能指标,进行了微机械压力传感器结构稳健优化设计,推导了稳健性能约束条件,提出了设计变量、目标函数、尺寸约束条件和模态性能约束条件,建立了微机械压力传感器结构稳健优化的数学模型。稳健优化结果表明,微机械压力传感器的加工稳定性和灵敏度都有了较大提高。进行了实际加工和测试,测试结果表明稳健优化后的微机械压力传感器具有较高的灵敏度。
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关键词
液压系统
微机械压力传感器
加工误差
稳健优化
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职称材料
题名
基于自停止腐蚀技术的H型谐振式微机械压力传感器
被引量：
11
1
作者
李玉欣
陈德勇
王军波
焦海龙
罗振宇
机构
中国科学院电子学研究所传感技术国家重点实验室
出处
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第12期2927-2934,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(No.60772018NSFC)
国家863高技术研究发展计划资助项目(No.2007AA04Z318)
文摘
为了提高压力传感器的精度并抑制温漂,提出了一种基于自停止腐蚀技术的"H"型双端固支梁、电磁激励、差分检测的微机械(MEMS)谐振式压力传感器。首先,通过有限元分析仿真优化了传感器的机械参数,得到了较高的灵敏度和分辨率。然后,基于浓硼扩散自停止腐蚀原理,采用MEMS体硅标准工艺加工出一致性较好的传感器样品。最后,采用非光敏BCB,在真空高温高压条件下将硅片与谐振器黏和键合完成了传感器的真空封装,并设计了应力隔离的后封装方法以降低温漂。实验结果表明:传感器的检测范围为0～120kPa,满量程非线性度低于0.02%,准确度达到0.05%FS,加入应力隔离后在-40～70℃的温度漂移不高于0.05%/℃。该传感器能够实现大量程高精度的压力测量,有效地抑制了温漂,具有较高的性能指标。
关键词
微机械压力传感器
谐振式
压力
传感器
双端固支梁
差分检测
黏和键合
Keywords
Mirco-electro-mechanical pressure sensor
resonant pressure sensor
doubly-clamped lateral beam
differential detection
Adhesive bonding
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
微机械压力传感器结构稳健优化与实验研究
2
作者
薄纪康
机构
宁波职业技术学院工程训练中心
出处
《机械设计》
CSCD
北大核心
2013年第6期68-72,共5页
基金
浙江省高职(高专)专业带头人培养计划资助项目
文摘
以一种液压用微机械压力传感器为研究对象,在分析其结构和工作原理基础上,提出了固有频率对加工误差的灵敏度分析方法,得到了对微机械压力传感器固有频率影响较大的尺寸参数,为后续优化和实际加工提供了可控参考。为提高微机械压力传感器的加工稳定性和性能指标,进行了微机械压力传感器结构稳健优化设计,推导了稳健性能约束条件,提出了设计变量、目标函数、尺寸约束条件和模态性能约束条件,建立了微机械压力传感器结构稳健优化的数学模型。稳健优化结果表明,微机械压力传感器的加工稳定性和灵敏度都有了较大提高。进行了实际加工和测试,测试结果表明稳健优化后的微机械压力传感器具有较高的灵敏度。
关键词
液压系统
微机械压力传感器
加工误差
稳健优化
Keywords
hydraulic system
MEMS pressure sensor
fabrication error
robust optimization
分类号
TH812 [机械工程—精密仪器及机械]
TH122 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于自停止腐蚀技术的H型谐振式微机械压力传感器
李玉欣
陈德勇
王军波
焦海龙
罗振宇
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011
11
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
微机械压力传感器结构稳健优化与实验研究
薄纪康
《机械设计》
CSCD
北大核心
2013
0
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职称材料
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