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基于MEMS加速度传感器的数字倾角仪设计 被引量:18
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作者 沙承贤 李杰 +2 位作者 翟成瑞 王博 胡丽丽 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2010年第6期134-136,共3页
利用MEMS加速度传感器设计了倾角测试仪,并利用单片机进行了数据线性化、传感器温度和上电稳定特性等补偿,倾斜角可以通过LCD或上位机显示。实验表明:本系统倾角测量精度可达±0.2°,具有很好的工作稳定性和较高的性价比,使用... 利用MEMS加速度传感器设计了倾角测试仪,并利用单片机进行了数据线性化、传感器温度和上电稳定特性等补偿,倾斜角可以通过LCD或上位机显示。实验表明:本系统倾角测量精度可达±0.2°,具有很好的工作稳定性和较高的性价比,使用上也更加灵活。 展开更多
关键词 倾角仪 mems加速度传感器 温度补偿 上电稳定特性补偿
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基于磁阻和MEMS加速度传感器的电子罗盘设计及应用 被引量:17
2
作者 刘武发 蒋蓁 龚振邦 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期244-248,共5页
在简单介绍了姿态角和地磁场的基础上,分析了电子罗盘工作原理,设计了基于磁阻传感器、MEMS加速度传感器及SoC(System on Chip)MCU的电子罗盘。根据其构成的主要器件,分析、补偿和计算了系统误差。该电子罗盘具有体积小、重量轻、功耗... 在简单介绍了姿态角和地磁场的基础上,分析了电子罗盘工作原理,设计了基于磁阻传感器、MEMS加速度传感器及SoC(System on Chip)MCU的电子罗盘。根据其构成的主要器件,分析、补偿和计算了系统误差。该电子罗盘具有体积小、重量轻、功耗低、价格低和精度高等优点。试验结果表明其能够很好地用于微型和超小型飞行器的姿态控制与导航。 展开更多
关键词 飞行器控制 导航技术 姿态角 地磁场 磁阻传感器 mems加速度传感器 电子罗盘
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基于MEMS加速度传感器的双轴倾角计及其应用 被引量:23
3
作者 刘武发 蒋蓁 龚振邦 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2005年第3期86-88,共3页
利用MEMS加速度传感器设计了双轴倾角计,并采用单片机进行了线性化和温度补偿,倾斜角以模拟量和数字量2种形式输出。该倾角计体积小、重量轻、精度高,能够很好地满足MAV姿态控制及其他应用的倾角测量。
关键词 mems加速度传感器 无人飞行器 倾角计 线性化 姿态控制
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基于MEMS加速度传感器的步态识别 被引量:9
4
作者 涂斌斌 谷丽华 +1 位作者 揣荣岩 许会 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第3期304-308,359,共6页
针对最小采集约束条件和经历长时间跨度下识别率低的问题,提出一种基于MEMS加速度传感器的步态识别算法。该算法以右髋部位置采集加速度信号构造多个高斯差分尺度空间,利用局部关键点生成稀疏表示的步态特征位置模板,并采用模板融合来... 针对最小采集约束条件和经历长时间跨度下识别率低的问题,提出一种基于MEMS加速度传感器的步态识别算法。该算法以右髋部位置采集加速度信号构造多个高斯差分尺度空间,利用局部关键点生成稀疏表示的步态特征位置模板,并采用模板融合来有效转换稀疏性步态周期特征,最后利用最近邻算法和投票机制对步态特征进行识别。在公开的含175名测试者的步态加速度数据集上进行测试,实验结果显示识别率为98.67%和认证率为99.89%,并进一步研究了测试集和训练集样本数目对识别效果的影响,验证了特征提取的有效性和稳定性。 展开更多
关键词 mems加速度传感器 关键点 稀疏表示 模板融合
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高g_n值MEMS加速度传感器封装的研究 被引量:3
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作者 黄卫东 彩霞 +2 位作者 徐步陆 罗乐 程兆年 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2002年第6期8-14,18,共8页
对一种新型双悬臂梁高gn 值MEMS加速度传感器进行有限元模拟。采用双悬臂梁传感芯片的一种实际封装结构 ,进行频域分析和时域分析 ,讨论封合传感器芯片和封装基体的封合材料对其输出信号的影响。频域分析表明 ,封合材料的杨氏模量对封... 对一种新型双悬臂梁高gn 值MEMS加速度传感器进行有限元模拟。采用双悬臂梁传感芯片的一种实际封装结构 ,进行频域分析和时域分析 ,讨论封合传感器芯片和封装基体的封合材料对其输出信号的影响。频域分析表明 ,封合材料的杨氏模量对封装后加速度传感器整体的振动模态有一定影响 ,封合胶的杨氏模量很小时 ,会致使加速度传感器的信号失真 ,模拟表明可选用杨氏模量足够高的环氧树脂类作高gn 值传感器的封合材料。时域分析静态模拟表明 ,封合材料的杨氏模量 ,对最大等效应力和沿加载垂直方向的正应力最大最小值基本无影响。时域分析动态模拟表明 ,随着封合材料杨氏模量的提高 ,动态模拟输出的悬臂梁末端节点位移的波形和其经数字滤波后输出的信号变好 ,封合材料的杨氏模量不影响输出信号的频率和均值 ,在加速度脉冲幅值输入信号变化时 ,悬臂梁末端位移平均值输出信号与输入有良好的线性关系。 展开更多
关键词 高gn值mems加速度传感器 封装 频域分析 时域分析
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硅MEMS加速度传感器教学实验平台构建 被引量:1
6
作者 郭占社 李逸伦 +1 位作者 安瑛 曹乐 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2013年第10期76-78,共3页
基于硅MEMS(micro-electromechanical systems)加速度传感器体积小(微米量级)、工作原理较抽象、课堂教学接受较困难等问题,构建了硅MEMS加速度传感器教学实验平台。该实验平台主要由加速度信号发生装置、高性能石英振梁加速度传感器、M... 基于硅MEMS(micro-electromechanical systems)加速度传感器体积小(微米量级)、工作原理较抽象、课堂教学接受较困难等问题,构建了硅MEMS加速度传感器教学实验平台。该实验平台主要由加速度信号发生装置、高性能石英振梁加速度传感器、MEMS加速度传感器芯片、A/D转换电路、单片机数据采集及处理电路、液晶显示装置等组成。加速度信号发生装置提供不同的加速度信号。高性能石英振梁加速度传感器用于对MEMS加速度传感器的测试结果进行比对。测试结果表明,该实验平台性能良好,能够满足实验要求。该实验平台不但强化了对学生动手能力的培养,体现了实验教学与课堂教学的结合,也为传感器技术及应用、误差理论与数据处理等课程提供了重要支持。 展开更多
关键词 实验平台 mems加速度传感器 数据采集
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基于MEMS加速度传感器的操纵台振动试验研究
7
作者 刘军 张涛 +2 位作者 祝正宇 王素梅 王云 《铁道机车车辆》 北大核心 2011年第4期40-44,共5页
利用ADXL001加速计自行设计了MEMS三相加速度传感器。探讨了MEMS加速度传感器在振动测量中的可行性。针对HXN5型内燃机车司机室操纵台的振动控制,利用自主开发的VTCL_DSP信号采集与分析系统对操纵台进行了系统的试验测试分析。针对被动... 利用ADXL001加速计自行设计了MEMS三相加速度传感器。探讨了MEMS加速度传感器在振动测量中的可行性。针对HXN5型内燃机车司机室操纵台的振动控制,利用自主开发的VTCL_DSP信号采集与分析系统对操纵台进行了系统的试验测试分析。针对被动隔振方法提出了优化方案。通过优化方案的试验验证,确定操纵台振动得到了有效控制。 展开更多
关键词 操纵台 振动控制 橡胶隔振块 mems加速度传感器
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MEMS加速度传感器在强震观测中的应用 被引量:7
8
作者 刘钢锋 朱威 +1 位作者 邹彤 林强 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2011年第B06期168-170,共3页
提出基于MEMS加速度传感器的强震仪设计方案,并在强震观测中完成了地震加速度数据的采集、触发判断和存储。
关键词 mems加速度传感器 地震台站 触发判断 强震观测 地震仪器
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用于器件级真空封装的MEMS加速度传感器的设计与制作 被引量:2
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作者 蔡梅妮 林友玲 +3 位作者 车录锋 苏荣涛 周晓峰 黎晓林 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2012年第12期107-110,113,共5页
设计了一种可用于器件级真空封装的三明治电容式MEMS加速度传感器。该传感器被设计为四层硅结构,其中上下两层为固定电极,中间两层为硅—硅直接键合的双面梁—质量块结构的可动电极。利用自停止腐蚀工艺在中间质量块键合层上腐蚀出2个... 设计了一种可用于器件级真空封装的三明治电容式MEMS加速度传感器。该传感器被设计为四层硅结构,其中上下两层为固定电极,中间两层为硅—硅直接键合的双面梁—质量块结构的可动电极。利用自停止腐蚀工艺在中间质量块键合层上腐蚀出2个深入腔内的V型抽气槽,使得MEMS器件在后续的封装中能够实现内部真空。为防止V型抽气槽在划片中被水或硅渣堵塞,采用双面划片工艺。划片后,器件的总尺寸为6.8 mm×5.6 mm×1.72 mm,其中,敏感质量块尺寸为3.2 mm×3.2 mm×0.86 mm,检测电容间隙2.1μm。对器件级真空封装后的MEMS加速度传感器进行了初步测试,结果表明:制作的传感器的谐振频率为861 Hz,品质因数Q为76,灵敏度为1.53V/gn,C-V特性正常,氦气细漏<1×10-9atm-cm3/s,粗漏无气泡。 展开更多
关键词 三明治电容式mems加速度传感器 自停止腐蚀 品质因数 器件级真空封装 双面划片
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贴片胶对高量程MEMS加速度传感器性能的影响 被引量:1
10
作者 郭惠玉 文丰 +2 位作者 康强 石云波 王艳阳 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期83-87,共5页
贴片工艺是高量程MEMS加速度传感器封装工艺中一个非常重要的环节,对传感器的灵敏度和可靠性具有重要的影响。根据一种自制的、量程为XX的高量程MEMS加速度传感器的贴片封装模式,利用有限元分析法建立了传感器的贴片封装模型,基于理论... 贴片工艺是高量程MEMS加速度传感器封装工艺中一个非常重要的环节,对传感器的灵敏度和可靠性具有重要的影响。根据一种自制的、量程为XX的高量程MEMS加速度传感器的贴片封装模式,利用有限元分析法建立了传感器的贴片封装模型,基于理论、有限元方法研究了贴片胶弹性模量对传感器性能的影响。使用两种不同弹性模量的贴片胶对传感器进行了封装,开展了基于霍普金森压杆测试系统的传感器性能测试试验。模拟和试验结果表明:对于使用贴片封装模式的高量程MEMS传感器,其灵敏度随着贴片胶弹性模量的增加而相应的提高。 展开更多
关键词 封装 贴片工艺 高量程mems加速度传感器 弹性模量 有限元分析 霍普金森杆
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石油勘探用MEMS加速度传感器噪声机理研究 被引量:1
11
作者 王俊杰 车录锋 +1 位作者 吴浩 王跃林 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2007年第1期41-44,共4页
针对石油勘探的应用需求,分析了MEMS加速度传感器及其检测电路的噪声源,并对不同电路结构的噪声进行了比较。根据分析结果,采取多种措施进行了改进,振动测试结果表明:传感器分辨力由原来的大于0.01m/s2提高到0.001m/s2,进一步提高了MEM... 针对石油勘探的应用需求,分析了MEMS加速度传感器及其检测电路的噪声源,并对不同电路结构的噪声进行了比较。根据分析结果,采取多种措施进行了改进,振动测试结果表明:传感器分辨力由原来的大于0.01m/s2提高到0.001m/s2,进一步提高了MEMS加速度传感器的性能。 展开更多
关键词 mems加速度传感器 检测电路 分辨力 噪声
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MEMS加速度传感器在矿用随钻轨迹测量系统中的误差校正 被引量:21
12
作者 燕斌 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期144-148,共5页
矿用随钻轨迹测量系统的工具面向角和倾角通常采用加速度传感器实现测量,然而由于传感器制作工艺、探管机械加工以及装配等因素使得工具面向角和倾角的测量出现误差。为了修正上述系统误差,首先介绍了随钻轨迹测量系统及其工作原理,进... 矿用随钻轨迹测量系统的工具面向角和倾角通常采用加速度传感器实现测量,然而由于传感器制作工艺、探管机械加工以及装配等因素使得工具面向角和倾角的测量出现误差。为了修正上述系统误差,首先介绍了随钻轨迹测量系统及其工作原理,进而分析了加速度传感器的误差产生,并建立了MEMS加速度传感器的误差模型;提出了一种基于三十六位置的加速度标定方法,并对其进行相应的测试。实验结果表明:建立的加速度误差模型在随钻轨迹测量系统中,倾角精度为0.2°,工具面向角精度为0.2°,且倾角和工具面向角之间相互影响较小,能够满足实际煤矿井下钻探工艺的精度需求。 展开更多
关键词 mems加速度传感器 随钻轨迹测量系统 三十六位置标定方法 误差修正
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数字式MEMS加速度传感器ADXL202及应用 被引量:12
13
作者 周华 朱均 徐华 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2003年第8期27-28,共2页
介绍了一种新型的加速度传感器ADXL202。具体分析了该传感器的工作原理,讨论了提高测量精度的应用要点。介绍了一种实用的参数标定的方法以及加速度计设计中的参数计算方法,并给出了在非线性油膜力试验中具体应用的实例。实践证明ADXL20... 介绍了一种新型的加速度传感器ADXL202。具体分析了该传感器的工作原理,讨论了提高测量精度的应用要点。介绍了一种实用的参数标定的方法以及加速度计设计中的参数计算方法,并给出了在非线性油膜力试验中具体应用的实例。实践证明ADXL202非常适合于频率变化较为缓慢、加速度不太大的测量。 展开更多
关键词 加速度传感器 ADXL202 mems 数字式 加速度
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基于MEMS加速度传感器的位移测量系统 被引量:13
14
作者 牛伟萌 房立清 +1 位作者 齐子元 郭德卿 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2020年第3期62-66,72,共6页
针对运动载体位移智能化精确测量问题,基于MEMS加速度传感器设计了一种体积小、可靠性强、适用于较长距离的位移测量系统。首先分析了利用加速度进行位移测量的原理和误差,设计了加速度数值积分的多项式拟合算法,然后设计了测量系统硬... 针对运动载体位移智能化精确测量问题,基于MEMS加速度传感器设计了一种体积小、可靠性强、适用于较长距离的位移测量系统。首先分析了利用加速度进行位移测量的原理和误差,设计了加速度数值积分的多项式拟合算法,然后设计了测量系统硬件电路,最后对系统进行了直线滑轨平台测试,实验表明该测量系统位移测量最小误差可达0.3%,满足实际工程需求。 展开更多
关键词 mems加速度传感器 加速度积分 拟合算法 位移测量系统
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基于MEMS加速度传感器的步数检测算法研究综述 被引量:7
15
作者 谢光强 黄向龙 +1 位作者 李杨 徐峰 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2018年第12期3526-3532,共7页
随着智能移动终端、智能穿戴设备以及基于惯性传感器的行人定位导航系统的快速发展,针对这些设备和系统中的计步需求,大量有关基于MEMS加速度传感器的步数检测算法的研究工作已经开展并取得了优秀的成果。针对该领域中现有的技术方法,... 随着智能移动终端、智能穿戴设备以及基于惯性传感器的行人定位导航系统的快速发展,针对这些设备和系统中的计步需求,大量有关基于MEMS加速度传感器的步数检测算法的研究工作已经开展并取得了优秀的成果。针对该领域中现有的技术方法,首先阐述了该领域的发展情况,指出目前该领域的主要研究要点、方法种类以及应用情况;接着,综述了目前该领域的研究现状,从数据预处理方法和步数验证方法这两方面对多种步数检测算法进行了阐述以及优缺点的分析;然后,对该领域的研究要点进行了深入的探讨,分析总结步数检测算法中与研究要点相关的技术方法。最后,讨论并展望了该领域未来的发展方向,以期为后续的研究提供参考。 展开更多
关键词 步数检测 mems 加速度传感器
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基于MEMS加速度传感器的振动加速度测量系统设计 被引量:11
16
作者 徐磊 房立清 +1 位作者 齐子元 李旭 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2019年第2期18-21,25,共5页
以MEMS加速度传感器为主体器件,设计了一种振动加速度实时测量和存储系统,利用串口显示助手读取显示测量系统的存储测量数据,通过振动试验台试验检验系统测量性能和抗过载能力。试验结果表明:该测量系统可完成振动加速度的实时测量,并... 以MEMS加速度传感器为主体器件,设计了一种振动加速度实时测量和存储系统,利用串口显示助手读取显示测量系统的存储测量数据,通过振动试验台试验检验系统测量性能和抗过载能力。试验结果表明:该测量系统可完成振动加速度的实时测量,并可承受至少100g的过载冲击。 展开更多
关键词 mems加速度传感器 测量系统设计 振动试验
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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
17
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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MEMS加速度传感器的数据采集系统设计 被引量:8
18
作者 徐磊 房立清 +3 位作者 李旭 霍瑞坤 齐子元 郭德卿 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2019年第9期73-76,95,共5页
为了准确测量振动物体的振动加速度,为判断机械故障以及物体的工作状态提供可靠的参考指标,利用MEMS加速度传感器设计一款振动加速度测量采集系统,该系统主要包括加速度测量模块、加速度采集模块以及加速度读取模块,MEMS技术的运用大大... 为了准确测量振动物体的振动加速度,为判断机械故障以及物体的工作状态提供可靠的参考指标,利用MEMS加速度传感器设计一款振动加速度测量采集系统,该系统主要包括加速度测量模块、加速度采集模块以及加速度读取模块,MEMS技术的运用大大减小了测量采集系统的体积,数字式的输出提高了测量系统的精度。试验结果表明,该振动加速度测量采集系统可以较为准确地实现振动加速度的测量和采集,可以承受至少100 g的过载冲击。 展开更多
关键词 振动加速度 加速度测量采集 mems加速度传感器
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复杂应力条件下MEMS加速度传感器可靠性分析 被引量:7
19
作者 关存贺 许高斌 +2 位作者 王焕章 张宇 马渊明 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2023年第7期17-25,共9页
针对MEMS加速度传感器在复杂应力条件下潜在的疲劳失效与断裂失效问题,提出了一种基于全概率公式的可靠性评估模型,完成了器件在振动环境、冲击环境以及振动-冲击耦合环境下的可靠性建模。模型包含Wiener过程和齐次泊松随机过程,分别描... 针对MEMS加速度传感器在复杂应力条件下潜在的疲劳失效与断裂失效问题,提出了一种基于全概率公式的可靠性评估模型,完成了器件在振动环境、冲击环境以及振动-冲击耦合环境下的可靠性建模。模型包含Wiener过程和齐次泊松随机过程,分别描述器件在振动环境中的疲劳损伤以及器件遭受的随机冲击,进一步考虑了随机冲击的幅值大小对器件退化率的影响。通过器件在冲击应力下产生的疲劳损伤突增量,反映多失效模式间的相关性。对比分析了振动-冲击相互独立与相互耦合作用的可靠性模型,结果表明,振动-冲击相互耦合作用的可靠性模型评估结果更具有指导意义。 展开更多
关键词 mems加速度传感器 多环境应力 可靠性 全概率公式
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高过载三维MEMS加速度传感器敏感芯片设计仿真与优化 被引量:10
20
作者 张振海 李科杰 +1 位作者 任宪仁 刘俊 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期690-696,共7页
为获取硬目标侵彻武器弹体侵彻过程中完整的三轴向加速度信号,研制了三维高冲击过载MEMS压阻式加速度传感器。提出了中心岛硬心质量块E型膜片结构设计方案和独特的三维力敏电阻的布桥方式,并详细阐述了传感器三维加速度测试的工作原理,... 为获取硬目标侵彻武器弹体侵彻过程中完整的三轴向加速度信号,研制了三维高冲击过载MEMS压阻式加速度传感器。提出了中心岛硬心质量块E型膜片结构设计方案和独特的三维力敏电阻的布桥方式,并详细阐述了传感器三维加速度测试的工作原理,运用有限元分析软件进行仿真验证,并运用零阶粗优化与一阶梯度寻优相结合的优化算法,对传感器敏感芯片的结构参数进行优化。优化仿真结果表明:传感器敏感芯片的结构强度足够,可承受的瞬态高冲击过载峰值最高可达2×105g;芯片固有频率可达231 kHz;三轴向加速度测试力敏电阻布设位置应力应变大,使得传感器有较高的输出灵敏度,理论上的优化仿真分析保证了传感器有可靠的工作性能,最后研制传感器原理样机,进行实验验证。 展开更多
关键词 仪器仪表技术 仿真与优化 mems 压阻式传感器 高G值 敏感芯片 三维
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