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《吉林大学》 2007年
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回形梁变电容式二维加速度传感器

张晗  
【摘要】: 加速度传感器是一种十分重要的力学量传感器,是惯性测量组合(IMU)系统的基础元件之一,随着现代科学技术(主要是MEMS技术)的发展,加速度传感器出现了微型化、集成化的发展趋势。本文主要学习了微机电系统(MEMS)的一些基本原理,通过对这些基本原理的学习,设计了回形梁变电容式加速度传感器。而且为了增加该传感器的灵敏度,采用了双回形梁的结构。通过对有限元分析软件ANSYS的学习,对该传感器进行了一系列动态分析(包括模态分析和谐响应分析)。通过模态分析,我们可以找到该结构在不同模态下的共振频率。而进行谐响应分析,可以得到结构的幅频特性及相频特性曲线。利用ANSYS的强大分析功能,我们也可以很方便的对各阶模态下或者是某个特定频率及加速度条件下的实际运动过程进行仿真。通过对仿真结果的观察,通过修改结构的一些尺寸参数,可以得到该传感器的一组较好的尺寸搭配。通过对作用在结构上的加速度参数的改变,我们也发现该类型的传感器具有良好的加速度线性响应,从而使该结构的后续检测电路部分的设计变得更加简单,使该结构具有一定的实际意义。该结构的梁和质量块材料一致,可以一次成型,再加上结构本身的对称性,使得结构的温度特性和阻尼特性也变得更加容易控制。
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TP212.1

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