新型壓阻式加速度傳感器的研究.pdf

1、壓阻式硅微加速度傳感器，因其具有響應(yīng)快、靈敏度高、精度高、易于小型化等優(yōu)點(diǎn)，尤其是它的低頻響應(yīng)好，并且該傳感器在強(qiáng)輻射作用下能正常工作，對(duì)它的研究近年來(lái)受到重視。在工業(yè)自動(dòng)控制、汽車、地震測(cè)量、軍事和空間系統(tǒng)、醫(yī)學(xué)及生物工程等領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用前景。
　　 在實(shí)際工程應(yīng)用當(dāng)中，往往需要的加速度計(jì)既要量程適當(dāng)又要靈敏度高，所以本文的研究目的是對(duì)壓阻式加速度計(jì)的量程自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)，在保證固有頻率的同時(shí)，擴(kuò)大加速度計(jì)的量程

2、。
　　 本文利用靜電力來(lái)實(shí)現(xiàn)擴(kuò)程。針對(duì)量程與靈敏度兼顧問(wèn)題給出了擴(kuò)程的依據(jù)。調(diào)整系統(tǒng)電路中的控制環(huán)節(jié)是利用單片機(jī)來(lái)完成對(duì)靜電驅(qū)動(dòng)電壓的實(shí)時(shí)控制。介紹了硅微加速度計(jì)目前的應(yīng)用狀況，研究了半導(dǎo)體壓阻效應(yīng)、以及應(yīng)變電阻的制作工藝、懸臂梁的長(zhǎng)度、膜厚、機(jī)械特性等對(duì)其靈敏度的影響。當(dāng)加速度變化范圍較大時(shí)，固定量程對(duì)其測(cè)量范圍有制約。因此，引入靜電力來(lái)擴(kuò)程，設(shè)計(jì)了單片機(jī)控制的靜電伺服擴(kuò)程系統(tǒng)電路。分析得出了電壓比較器輸出的邏輯電平與加速度

3、方向關(guān)系對(duì)照表?？偨Y(jié)了壓阻式加速度計(jì)的溫度特性，給出了補(bǔ)償措施。對(duì)整個(gè)調(diào)節(jié)系統(tǒng)所需的模塊電路進(jìn)行了選擇，并作出了相關(guān)的理論分析。討論了MEMS 器件的制作工藝，以及現(xiàn)有的封裝技術(shù)；重點(diǎn)分析了懸臂梁的加工工藝，為微加速度計(jì)的研制、加工打下了基礎(chǔ)。
　　 利用ANSYS 軟件對(duì)梁膜結(jié)合的懸臂梁壓阻式加速度計(jì)進(jìn)行了仿真。本文對(duì)懸臂梁壓阻式加速度計(jì)的結(jié)構(gòu)、靈敏度、量程進(jìn)行了系統(tǒng)性分析、研究與設(shè)計(jì)。對(duì)新型壓阻式加速度計(jì)的梁膜結(jié)合結(jié)構(gòu)、梁參