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《复旦大学》 2010年
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八梁固支压阻加速度传感器及测试电路

马颖蕾  
【摘要】: 微加速度传感器作为一种新型惯性器件广泛应用在汽车电子、军事、航天航空、地质勘探、灾害预报等方面。而压阻微加速器具有频率响应快、灵敏度高、精度高、易于小型化等优点,而且该种传感器在强辐射作用下能正常工作。 本文设计制作了一种8梁固支弹性梁式压阻加速度传感器。由于其谐振频率较高,因此具有很宽的频率响应范围,并且通过优化的电阻组合可以使器件具有很小的横向灵敏度。本文的主要研究内容如下: 首先,建立了8梁固支弹性梁式压阻加速度传感器的结构模型,同时建立针对该器件的灵敏度,固有频率,阻尼比,等重要参数的数学模型,并对这些重要参数进行了理论推算。通过使用SOLIDWORKS软件对理论推算结果进行了有限元分析模拟,最后对器件进行了优化设计。通过优化数据比较最后决定该压阻微加速度传感器的尺寸为3200μm×3200μm×900μm,质量块尺寸1400μmX 1400μm×420μm,梁尺寸800μm×20μm×20μm。在该尺寸下,器件的灵敏度为24.5VμV/g,固有频率为2.4kHz。 其次,对制作该器件的关键工艺进行了研究。采用了KOH各向异性腐蚀技术探讨了在(100)面的补偿图形工艺。;且分析了硅-玻璃键合的原理与工艺参数,利用SILVACO软件对注入条件以及退火条件进行模拟,确定了最后的电阻率与掺杂的结深。最后制定了一个合理的工艺流程,使得该器件易于制作,保证了器件设计的合理性。 通过器件配套电路的设计,使得该器件在温度补偿以及输出范围放大方面适合实际应用。
【学位授予单位】:复旦大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP212.1

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