硅微机械谐振式传感器起振机理分析 被引量：1

1

作者 李志能 陆献尧 张维卫 《浙江大学学报（自然科学版）》 CSCD 1994年第3期262-267,共6页

本文描述了激光束与硅桥作用产生的光弹、光热和光生电致张力效应．从基本的光生载流子方程和热扩散方程出发，分析和计算了各效应在桥上产生应力的大小，表明光生电致张力效应是硅桥起振的主要原因．

关键词 硅桥 谐振式 传感器 张力效应

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微机械谐振式硅桥传感器 被引量：2

2

作者 李志能 《光电工程》 CAS CSCD 1990年第2期28-34,共7页

本文描述了微机械谐振式硅桥传感器的工作原理,硅桥制作过程以及传感器的工作特性。讨论了传感系统的检测灵敏度与光纤头到硅桥表面距离的关系。实验结果表明,激励硅桥谐振的光功率是在10～450μW,探测信号的光功率在300μW时,其系统的... 本文描述了微机械谐振式硅桥传感器的工作原理,硅桥制作过程以及传感器的工作特性。讨论了传感系统的检测灵敏度与光纤头到硅桥表面距离的关系。实验结果表明,激励硅桥谐振的光功率是在10～450μW,探测信号的光功率在300μW时,其系统的信噪比为25～40dβ,它具有重要的实际应用价值。 展开更多

关键词 微机械 谐振式 硅桥 传感器 光纤

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硅微机械谐振式压力传感器组合敏感原理 被引量：1

3

作者 邢维巍 樊尚春 《微纳电子技术》 CAS 2007年第7期20-21,24,共3页

为解决硅微机械谐振式压力传感器的微弱信号检测问题,并改善其可靠性和动态响应,提出在传感器原有结构上增加辅助传感器,构成组合敏感原理。利用根据辅助传感器测量结果推算出的谐振频率近似值,可控制带通滤波器的中心频率以改善噪声抑... 为解决硅微机械谐振式压力传感器的微弱信号检测问题,并改善其可靠性和动态响应,提出在传感器原有结构上增加辅助传感器,构成组合敏感原理。利用根据辅助传感器测量结果推算出的谐振频率近似值,可控制带通滤波器的中心频率以改善噪声抑制;可及时判断闭环系统失效;可在闭环系统失效状态下继续部分维持传感器的测量功能。辅助传感器的制造工艺与主传感器兼容,附加成本低。 展开更多

关键词 谐振式传感器 微机电系统 闭环系统 组合敏感原理

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硅微机械谐振式陀螺仪 被引量：7

4

作者 朱一纶 王寿荣 裘安萍 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2003年第4期45-48,54,共5页

介绍了硅微机械谐振式陀螺仪的工作原理,给出了硅微机械谐振式陀螺仪的动力学方程详尽推导。针对此方程进行仿真研究,对结构设计参数进行了估计。研究表明,硅微机械谐振式陀螺仪是一种很有发展前途的新型陀螺仪。

关键词 硅微机械谐振式陀螺仪 工作原理 动力学方程 仿真 结构设计 参数估计

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硅微机械陀螺传感器信号的检测方法 被引量：5

5

作者 凌林本 李滋刚 +1 位作者 周百令 熊正南 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 1999年第4期62-65,73,共5页

硅微机械陀螺是近几年发展起来的一种新型惯性元件。由于其巨大的军事和民用价值，各国均将研制过程中的关键技术列为高度机密。本文对硅微机械陀螺的关键技术之一 传感器信号的检测方法进行了探讨。提供了几种硅微机械陀螺传感器信号... 硅微机械陀螺是近几年发展起来的一种新型惯性元件。由于其巨大的军事和民用价值，各国均将研制过程中的关键技术列为高度机密。本文对硅微机械陀螺的关键技术之一 传感器信号的检测方法进行了探讨。提供了几种硅微机械陀螺传感器信号的检测方法，并对这几种检测方法进行了比较。 展开更多

关键词 硅微机械陀螺 信号检测 电容式传感器

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一种微机械压阻式加速度传感器及其设计优化 被引量：4

6

作者 黄树森 郭南翔 +3 位作者 黄晖 宋朝辉 李欣昕 王跃林 《微纳电子技术》 CAS 2003年第7期305-308,共4页

给出了一种新型的微梁直拉直压的微机械压阻式加速度传感器的工作原理。该设计能同时提高传感器的灵敏度和自由振动频率。基于分析模型 ,本文还给出了传感器的结构优化和各种量程的设计规则。采用SOI硅片和深反应离子刻蚀 (DRIE)

关键词 微机械 压阻式加速度传感器 设计优化 微粱直拉直压 离子刻蚀 振动频率

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具有双应变梁的硅微机械倾角传感器结构设计 被引量：1

7

作者 孔德义 张涛 +3 位作者 梅涛 倪林 孙斐 陶永春 《微纳电子技术》 CAS 2003年第7期302-304,共3页

提出了一种能抗侧向耦合干扰的微机械硅倾角传感器的敏感结构设计 ,它由两个不同大小的质量块和连接它们的两个相互平行的硅应变梁组成。文中通过推导给出了硅应变梁上所受的应变与倾角及位置的解析关系 ,并计算了在两个不同质量块作用... 提出了一种能抗侧向耦合干扰的微机械硅倾角传感器的敏感结构设计 ,它由两个不同大小的质量块和连接它们的两个相互平行的硅应变梁组成。文中通过推导给出了硅应变梁上所受的应变与倾角及位置的解析关系 ,并计算了在两个不同质量块作用下硅梁上的应力分布 。 展开更多

关键词 双应变梁 硅微机械 倾角传感器 结构设计

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电化学腐蚀技术在制作硅谐振式微力传感器中的应用 被引量：2

8

作者 孔德义 虞承端 +3 位作者 梅涛 陈永 李科 熊小义 《世界电子元器件》 2001年第2期50-52,共3页

一、引言 微力传感器在微量称重、液体表面张力分析以及生物体微组织力测量等领域具有广阔的应用前景.我国以前自主研制的微力传感器基本上都是采用半导体应变片和扩散硅制成的压阻式传感器,其主要缺点是漂移较大,要实现高精度测量与长... 一、引言 微力传感器在微量称重、液体表面张力分析以及生物体微组织力测量等领域具有广阔的应用前景.我国以前自主研制的微力传感器基本上都是采用半导体应变片和扩散硅制成的压阻式传感器,其主要缺点是漂移较大,要实现高精度测量与长期监测较为困难.而谐振式传感器由于具有频率输出、高稳定性和高分辨率等优点,被看作是力敏传感器的发展趋势之一.国外已研制出力、压力、加速度等多种谐振式固态传感器,其中荷兰Twente理工大学研制出一种硅谐振式微力传感器,其量程仅为0～0.4牛顿.该传感器的核心敏感元件是一个6×0.4×0.02mm3的双端固支谐振硅梁,由各向异性腐蚀技术加工而成. 展开更多

关键词 电化学腐蚀技术 硅谐振式 微力传感器 应用

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硅谐振式钻井液密度传感器调校方法

9

作者 王丽娟 孙继森 +1 位作者 孙世成 陈德广 《录井技术》 2002年第4期51-55,共5页

传统钻井液密度传感器其变送器大多采用压敏电容式工作原理,存在准确度低、易损坏、易漂移等缺点。该文介绍了一种新型硅谐振式变送器的钻井液密度传感器,能较好克服上述缺点;文章简述了其工作与调校原理;通过对电容式钻井液密度传感器... 传统钻井液密度传感器其变送器大多采用压敏电容式工作原理,存在准确度低、易损坏、易漂移等缺点。该文介绍了一种新型硅谐振式变送器的钻井液密度传感器,能较好克服上述缺点;文章简述了其工作与调校原理;通过对电容式钻井液密度传感器的分析,阐明了硅谐振式钻井液密度传感器在性能上的优点;具体介绍了硅谐振式密度传感器的调校方法与步骤。 展开更多

关键词 硅谐振式 钻井液 密度 传感器 调校方法 工作原理 石油钻探 智能终端

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一种微机械谐振传感器的驱动控制

10

作者 刘恒 舒进华 +1 位作者 张玉 杨添熠 《信息技术》 2021年第11期25-30,37,共7页

微机械谐振式传感器广泛使用静电自激驱动,自激驱动反馈环路有非线性环和线性环,线性环路电路结构复杂,调节参数多,易引入噪声,影响传感器的分辨率。以微机械谐振式加速度计为研究对象,建立加速度计的数值仿真模型并采用静电自激驱动;... 微机械谐振式传感器广泛使用静电自激驱动,自激驱动反馈环路有非线性环和线性环,线性环路电路结构复杂,调节参数多,易引入噪声,影响传感器的分辨率。以微机械谐振式加速度计为研究对象,建立加速度计的数值仿真模型并采用静电自激驱动;反馈环路采用非线性环,并利用函数描述法分析传感器系统的稳定性。数值仿真实验表明:在封装品质因数大时,非线性反馈环构成的自激驱动电路需系统等效电路中线性环节和非线性环节满足三个条件,同时非线性部分的高阶谐波响应影响相位平衡,会造成系统谐振频率和振动幅度的偏差。 展开更多

关键词 微机械谐振传感器 自激振荡 非线反馈环 极限环 函数描述法

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硅微机械角速度传感器闭环驱动控制方法研究 被引量：1

11

作者 周顺 李明 +1 位作者 罗晓章 周百令 《电子技术应用》 北大核心 1999年第12期33-35,共3页

在分析硅微机械角速度传感器稳定工作条件的基础上，探讨了微机械角速度传感器对驱动电路的控制要求，提出了一种新颖的驱动频率自动跟踪的控制方法，给出了驱动电路闭环控制框图，详细分析了驱动模态闭环控制逻辑。最后的开、闭环对比... 在分析硅微机械角速度传感器稳定工作条件的基础上，探讨了微机械角速度传感器对驱动电路的控制要求，提出了一种新颖的驱动频率自动跟踪的控制方法，给出了驱动电路闭环控制框图，详细分析了驱动模态闭环控制逻辑。最后的开、闭环对比实验说明了本控制方案的有效性。 展开更多

关键词 硅微机械 角速度传感器 频率跟踪 闭环驱动控制

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基于谐振原理的硅微机械加速度计 被引量：9

12

作者 贾玉斌 郝一龙 +1 位作者 钟莹 张嵘 《微纳电子技术》 CAS 2003年第7期271-273,共3页

基于力学振动原理 ,导出敏感梁类谐振振动的微分方程 ,给出了振梁型加速度计的设计原理。指出了加速度计谐振梁频率的相对变化量与梁的厚度无关 ;为避免输出非线性频率信号 。

关键词 谐振原理 硅微机械加速度计 类谐振器 非线性频率 激励振动 谐振传感器

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硅微机械陀螺谐振频率在线快速测定方法 被引量：9

13

作者 王安成 罗兵 吴美平 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第5期607-610,共4页

传统测定硅微机械陀螺谐振频率的扫频法需要记录所有频率输入与幅值响应的值,效率低且实现较为复杂。提出一种在线快速测定方法,根据硅微机械陀螺模态特性,将谐振频率的确定视为寻找幅频函数在定区间上的极大点问题,然后利用黄金分割搜... 传统测定硅微机械陀螺谐振频率的扫频法需要记录所有频率输入与幅值响应的值,效率低且实现较为复杂。提出一种在线快速测定方法,根据硅微机械陀螺模态特性,将谐振频率的确定视为寻找幅频函数在定区间上的极大点问题,然后利用黄金分割搜索法求解该极大值点。仿真显示,在信噪比为50 dB的噪声水平下,仅需少量的样本点即可收敛到真值附近,测量相对误差在10-6量级上。基于FPGA实现了嵌入式测试系统,分别采用传统扫频法和本文方法进行测量,二者得到的结果相近(相对误差在10-6量级上),从而验证了方法的有效性。 展开更多

关键词 硅微机械陀螺 谐振频率 在线测量 一维搜索 黄金分割

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用于谐振式传感器的微型双层薄板热挠曲的研究 被引量：1

14

作者 姚振华 朱长纯 +1 位作者 程敏 刘君华 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第2期59-61,共3页

本文对微机械中热胀系数不同的材料构成的双层复合薄板在均匀温升下的挠曲特性进行了研究 ,提出了在均匀温升下双层薄板热挠曲求解的能量法 ,并给出了小挠度下中心挠度与板厚的解析关系 ,为薄膜谐振式传感器温度特性的研究和新型温度传... 本文对微机械中热胀系数不同的材料构成的双层复合薄板在均匀温升下的挠曲特性进行了研究 ,提出了在均匀温升下双层薄板热挠曲求解的能量法 ,并给出了小挠度下中心挠度与板厚的解析关系 ,为薄膜谐振式传感器温度特性的研究和新型温度传感器的设计与开发打下了基础 . 展开更多

关键词 薄膜微机械 谐振式传感器 双层薄板热挠曲

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硅微机械梳齿静电谐振器的建模与分析 被引量：9

15

作者 李宏生 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2002年第5期421-424,共4页

基于参数化的计算机辅助设计 (CAD)软件 ,对硅微机械梳齿静电谐振器进行了实体建模 ,以有限元分析软件为工具 ,进行了谐振器的模态分析、静态分析和谐响应分析 ,初步揭示了谐振器的静、动态特性 ,有助于改善设计效率和质量 ,展示了计算... 基于参数化的计算机辅助设计 (CAD)软件 ,对硅微机械梳齿静电谐振器进行了实体建模 ,以有限元分析软件为工具 ,进行了谐振器的模态分析、静态分析和谐响应分析 ,初步揭示了谐振器的静、动态特性 ,有助于改善设计效率和质量 ,展示了计算机辅助工程 (CAE)技术在微机电系统 (MEMS)研究中的重要作用。 展开更多

关键词 微机械 梳齿静电谐振器 建模 分析 硅 计算机辅助工程 CAE

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音叉式硅微机械振动陀螺仪的粘滞阻尼研究

16

作者 裘安萍 蔡体菁 +1 位作者 周百令 王寿荣 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 2000年第1期131-135,共5页

粘滞阻尼的研究对硅微机械振动陀螺仪的设计至关重要 .而品质因数的大小反映了阻尼特性 .本文首先理论分析了硅微型机械振动陀螺仪粘滞阻尼的耗能 ,然后根据耗能分析给出了驱动结构和敏感结构的品质因数 .

关键词 硅微机械振动陀螺仪 粘滞阻尼 品质因数 音叉式

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一种基于表面微机械加工技术的单晶硅微谐振器

17

作者 陈伟平 王东红 +2 位作者 虞悙 王贵华 于杰 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第3期12-15,共4页

在分析简振梁模型的基础上设计了一种硅微谐振器,探讨了硅的表面加工技术在制作三维零部件中的应用,利用这种技术成功地制作了硅微谐振器的单晶硅谐振梁。

关键词 谐振梁 谐振器 微机械加工 单晶硅 硅传感器

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探讨面向微机械电子技术的自动化测量传感器设计

18

作者 郭宁 刘青 《数字技术与应用》 2022年第11期173-175,共3页

微机械电子技术,是在微电子技术基础上发展出来的,属于多学科交叉的前沿性技术领域,融合硅微机械加工工艺、LIGA技术和精密机械加工等多种微加工技术,同时应用现代信息技术,构成微型系统,属于一个新的产业增长点。其中,硅微机械加工工... 微机械电子技术,是在微电子技术基础上发展出来的,属于多学科交叉的前沿性技术领域,融合硅微机械加工工艺、LIGA技术和精密机械加工等多种微加工技术,同时应用现代信息技术,构成微型系统,属于一个新的产业增长点。其中,硅微机械加工工艺包含体硅工艺、表面牺牲层工艺,以美国为代表;LIGA技术包含光刻、电铸、塑铸,以德国为代表。 展开更多

关键词 自动化测量 传感器设计 现代信息技术 LIGA技术 硅微机械加工 精密机械加工 微加工技术 微型系统

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电磁激励微谐振式传感器的设计与制作 被引量：1

19

作者 高振宁 陈德勇 +1 位作者 王军波 毋正伟 《微纳电子技术》 CAS 2008年第10期597-600,共4页

利用微电子机械加工技术成功研制出电磁激励-电磁拾振硅谐振梁式压力传感器。传感器以"H"型双端固支梁为谐振器,采用差分检测结构。工艺制作采用体硅加工工艺,并且采用一种减小封装应力的结构完成压力传感器的真空密封及封装... 利用微电子机械加工技术成功研制出电磁激励-电磁拾振硅谐振梁式压力传感器。传感器以"H"型双端固支梁为谐振器,采用差分检测结构。工艺制作采用体硅加工工艺,并且采用一种减小封装应力的结构完成压力传感器的真空密封及封装。利用锁相环微弱信号检测技术建立的开环频率特性测试系统及闭环自激测试系统测试了传感器的频率、压力特性等相关技术指标。谐振器在空气中的品质因素Q值大于1200;在真空中的Q值大于7000。压力满量程刻度为0～120kPa。差分输出的结果优于单个谐振梁的输出结果,差分输出结果的线性相关系数为0.9999,灵敏度为225.77Hz/kPa。 展开更多

关键词 微机电系统 谐振式压力传感器 电磁激励电磁拾振 差分检测 体硅微加工工艺

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微机械硅陀螺谐振器结构特征频率分析 被引量：1

20

作者 颜东 高钟毓 姚雅红 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 1998年第2期24-26,48,共4页

一本文应用Ｒａｙｌｅｉｇｈ方法对微机械硅陀螺谐振器的水平和垂直方向的固有特征频率进行了分析，并应用有限元分析工具进行了检验。

关键词 Rayleigh方法 有限元方法 特征频率 微机械硅陀螺谐振器

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