电容式微加速度传感器偏置电压的设计与分析 被引量：3

1

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。 展开更多

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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电容式微加速度传感器信号处理电路的设计 被引量：2

2

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. 展开更多

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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电容式微加速度传感器的现状及研究方向 被引量：7

3

作者 尤晖 李川奇 +1 位作者 沈连官 周华 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第10期57-62,共6页

综述了典型的电容式微加速度传感器的工作原理、结构和特点，并对这类传感器的若干关键技术及研究方向进行了探讨。

关键词 传感器 加速度传感器 微电子机械系统 电容式

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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。 展开更多

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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计及边缘效应的双差动电容式加速度传感器的输出特性

5

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。 展开更多

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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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

6

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。 展开更多

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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微机械加工硅电容式加速度传感器 被引量：7

7

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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不等高梳齿电容式三轴MEMS加速度传感器 被引量：9

8

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。 展开更多

关键词 电容式加速度传感器 三轴 不等高梳齿 MEMS

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微机械电容式加速度传感器测试电路研究 被引量：4

9

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. 展开更多

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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基于MEMS技术的微电容式加速度传感器的设计 被引量：7

10

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。 展开更多

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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加速度传感器在电容法车辆载荷检测中的应用 被引量：5

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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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差动式电容加速度传感器 被引量：3

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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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一种电容式加速度传感器设计的研究 被引量：16

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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。 展开更多

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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基于三梁结构的电热驱动谐振式微加速度传感器研究(英文) 被引量：2

14

作者 陈健 陈德勇 王军波 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第3期516-518,共3页

为了提高电热激励/压阻拾振谐振式微加速度传感器的品质因数和消除交叉灵敏度,提出一种基于三梁结构的新设计.依据有限元模拟得到的固有振型来选择三梁结构参数,以减少能量耗散,提高品质因数.分析本设计消除交叉灵敏度的机制和独特的三... 为了提高电热激励/压阻拾振谐振式微加速度传感器的品质因数和消除交叉灵敏度,提出一种基于三梁结构的新设计.依据有限元模拟得到的固有振型来选择三梁结构参数,以减少能量耗散,提高品质因数.分析本设计消除交叉灵敏度的机制和独特的三梁结构的激振方式并对其进行有限元模拟.模拟结果证实这种谐振式微加速度传感器的灵敏度高于1000Hz/g. 展开更多

关键词 微机械电子系统 电热驱动谐振式微加速度传感器 三梁结构 交叉灵敏度 有限元模拟

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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

15

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%。 展开更多

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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利用电容式加速度传感器测量电梯运动特性 被引量：1

16

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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变面积结构微机械电容式加速度传感器 被引量：5

17

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。 展开更多

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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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

18

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。 展开更多

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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一种新颖的微杆杠结构的理论建模及其在谐振式微加速度传感器中的应用(英文) 被引量：1

19

作者 陈健 陈德勇 王军波 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第2期274-278,共5页

为了提高谐振式微加速度传感器的灵敏度,提出一种新颖的微杠杆结构。分析该结构的工作原理,推导该结构的理论模型,得到这种微杆杠放大倍数的解析表达式.在这个理论模型的基础上,为了进一步提高微杆杠的放大倍数,对其参数进行优化,分析... 为了提高谐振式微加速度传感器的灵敏度,提出一种新颖的微杠杆结构。分析该结构的工作原理,推导该结构的理论模型,得到这种微杆杠放大倍数的解析表达式.在这个理论模型的基础上,为了进一步提高微杆杠的放大倍数,对其参数进行优化,分析微杆杠结构中各参数对于放大倍数的影响,优化后该结构的放大倍数高达200.基于这种微杠杆结构设计两种分别为静电驱动/电容检测和电热驱动/压阻拾振的谐振式微加速度传感器,分别介绍这两种传感器的工作原理及其特点,并对这两种结构进行有限元模拟.模拟结果证实这两种微加速度传感器的灵敏度均高于1000Hz/gn,进而验证这种新提出的微杠杆结构的有效性. 展开更多

关键词 微机械电子系统 微杠杆结构 谐振式微加速度传感器 有限元模拟

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一种变面积型差动电容加速度传感器的设计 被引量：1

20

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. 展开更多

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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