基于MEMS技術(shù)的差分電容式加速度微傳感器的研究和設(shè)計.pdf

1、現(xiàn)代信息技術(shù)的三大基礎(chǔ)是信息采集(即傳感器技術(shù))、信息傳輸(通信技術(shù))和信息處理(計算機技術(shù))。隨著集成電路和微機械加工技術(shù)的迅速發(fā)展，微硅傳感器的研究和應(yīng)用得到了極大的促進。目前在各個領(lǐng)域，硅微傳感器正呈現(xiàn)商業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化的應(yīng)用前景。其主要優(yōu)點是：微型化、集成化、低成本、低功耗、可靠性高等。作為傳感器的一個重要分支，加速度傳感器受到越來越多的關(guān)注，并廣泛應(yīng)用于航空航天、工業(yè)自動化、汽車安全氣囊等領(lǐng)域。 本文在對各種硅微加速度傳感

2、器特點進行比較的基礎(chǔ)上，選擇了差分電容式硅微加速度傳感器作為研究對象。在對其工作原理和相關(guān)制作工藝進行了闡述和研究之后，提出了一種對稱的“四梁一質(zhì)量塊”結(jié)構(gòu)的差分電容式微加速度傳感器。與傳統(tǒng)的彈性膜結(jié)構(gòu)傳感器相比，這種傳感器具有更高的線性度和靈敏度。 根據(jù)建立的差分電容式微加速度傳感器的力學(xué)模型，利用有限元方法對其進行了靜力學(xué)和動力學(xué)分析。通過分析，得出了在不同加速度下傳感器的應(yīng)力分布，驗證了該設(shè)計的有效性。同時，擬合出了懸臂梁