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《重庆大学》 2002年
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真空微电子加速度传感器的研究

陈光炎  
【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。随着现代科学技术的发展,汽车、工业自动化、宇航、导弹等领域对加速度传感器提出了微型化、高性能等要求。现代科学技术的发展(主要是MEMS技术)为加速度传感器的微型化提供了技术基础。探索研究新原理、新结构、新功能的高性能微型加速度传感器已成为世界各国的研究热点。 本文作者纵观了硅微加速度传感器和真空微电子学的国内外研究现状,提出利用真空微电子技术、MEMS技术和传感器技术,依据冷阴极场致发射的原理,研究一种新型的集成真空微电子加速度传感器。该传感器集固体器件和真空电子器件的优点于一身:具有抗辐射、温度稳定性好、快响应、高灵敏、高分辨率、低电压、低功耗、信号处理电路简单、体积很小等优点。 本论文围绕真空微电子加速度传感器的相关基础理论和关键制造技术进行了较系统深入的研究,重点研究了集成真空微电子加速度传感器的结构、工作原理、力学、电学特性等。利用有限元分析软件ANSYS对微型结构进行了计算机模拟,通过静力学分析、模态分析和谐响应分析,得出了微加速度传感器结构尺寸对其位移量、谐振频率及模态振型的影响规律。在此基础上进行了结构优化设计和工艺设计,研究了锥尖成形工艺和“多掩膜-无掩膜”腐蚀工艺,根据工艺流程绘制出光刻掩膜版图,为该传感器的研制奠定了一定的基础。
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:TP212

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 彭述成,温志渝,温中泉,潘银松,李霞;真空微电子加速度传感器结构的有限元分析[J];微纳电子技术;2003年Z1期
2 范金焰;温志渝;陈李;温中泉;刘海涛;;真空微电子加速度传感器闭环控制模型仿真与实现[J];压电与声光;2012年02期
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 彭涛;MEMS加速传感器硬件电路设计与信号处理的研究[D];电子科技大学;2006年
2 杨晓光;一种新型MEMS惯导加速度计的设计与研究[D];电子科技大学;2006年
3 黄景早;真空微电子加速度传感器信号处理电路的研究[D];重庆大学;2006年
4 丁志新;基于MEMS加速度传感器人体模仿的设计与实现[D];华中科技大学;2008年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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7 谢爱根;宋标;赵浩峰;;高能有效真二次电子发射系数与逸出深度和入射角的关系[J];安徽大学学报(自然科学版);2008年06期
8 谢爱根;雷勇;姚义俊;;较高能有效真二次电子发射系数与入射能量、能量幂次的关系[J];安徽大学学报(自然科学版);2009年05期
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10 王铁龙,方玉树;全长粘结型锚杆加固岩石边坡应力与变形特性数值分析[J];地下空间;2003年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 周福庚;吕召全;;先进分析方法在重卡前轴结构设计中的应用[A];安徽省第五届“兴皖之光”青年学术年会论文集(工科卷)[C];2005年
2 刘衍平;张刘斗;;电子设备机柜结构的模态分析[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 刘国文;薛旭;张承亮;万蔡辛;刘雪松;李丹东;;一种“三明治”加速度传感器研究[A];微机电惯性技术的发展现状与趋势——惯性技术发展动态发展方向研讨会文集[C];2011年
4 邓爱民;徐道远;;基于数值模拟的混凝土系列有效断裂判据[A];中国计算力学大会'2010(CCCM2010)暨第八届南方计算力学学术会议(SCCM8)论文集[C];2010年
5 宋佳;朴林华;刘玉洁;李言杰;张福学;;微机械气流式全方位水平姿态传感器气体摆特性的三维有限元分析[A];中国电子学会第十五届电子元件学术年会论文集[C];2008年
6 宋佳;朴林华;刘玉洁;李言杰;张福学;;微机械气流式全方位水平姿态传感器敏感机理的有限元分析[A];中国电子学会第十五届电子元件学术年会论文集[C];2008年
7 宋佳;朴林华;刘玉洁;李言杰;张福学;;热敏电阻的位置对传感器灵敏度的影响[A];中国电子学会第十五届电子元件学术年会论文集[C];2008年
8 张学粮;张化一;;电子束能量在线测量方法的MCNP模拟和实验研究[A];第十四届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集(下册)[C];2008年
9 朱存宝;张耀峰;尉伟;王建平;范乐;张波;王勇;;加速器真空室常用材料二次电子产额的测量[A];第十四届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集(下册)[C];2008年
10 吴雪梅;诸葛兰剑;柳襄怀;;C、Hf薄膜抑制栅极电子发射的机理研究[A];2005年功能材料学术年会论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 高晓阳;甘肃河西大麦麦芽干燥控制系统研究[D];甘肃农业大学;2010年
2 杨秀芝;低合金高强钢双丝焊热过程数值模拟及接头组织转变行为研究[D];华中科技大学;2010年
3 孟庆鸿;松科1井复杂地层取心钻具及泥浆优化设计和应用研究[D];中国地质大学(北京);2011年
4 刘向东;24kV永磁机构真空断路器关键技术研究[D];沈阳工业大学;2010年
5 晁侃;微流控系统调控电渗流和热效应数值研究[D];华中科技大学;2011年
6 石晶;基于硅微通道板的新型三维传感器[D];华东师范大学;2011年
7 任永利;陶瓷废料用于沥青路面隔热层混合料的性能研究[D];华南理工大学;2011年
8 谢建雄;大尺寸双肢圆端型钢管混凝土斜拉桥设计与施工关键技术研究[D];武汉理工大学;2011年
9 杨东武;星载大型可展开索网天线结构设计与型面调整[D];西安电子科技大学;2010年
10 唐建军;基于电渣重熔的大型铸锭成型关键技术研究[D];南昌大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙威;Φ800mm通光口径纹影系统结构分析与设计[D];中国工程物理研究院;2010年
2 赵永梅;方钢管混凝土火灾条件下温度场和温度应力研究[D];山东科技大学;2010年
3 郑文举;既有宽幅桥梁结构承载能力试验研究与加固分析[D];郑州大学;2010年
4 冯媛媛;热处理零件组织性能分布的计算机预测及其结构设计[D];山东农业大学;2010年
5 郭玮;橡胶坝锚固系统充排水系统及坝端处理模式的研究[D];山东农业大学;2010年
6 张鹏;橡胶坝静动力特性有限元分析[D];山东农业大学;2010年
7 金阿鑫;微小型车载惯性/GPS组合导航系统技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
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10 高原;基于APDL的起重机伸缩臂参数化设计与分析[D];大连理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈永,焦继伟,王惠泉,金仲和,张颖,熊斌,李昕欣,王跃林;大气下工作的微机械陀螺的设计及其噪声特性[J];半导体学报;2005年01期
2 陈宏,鲍敏杭;硅微结构加速度传感器空气阻尼的研究[J];半导体学报;1995年12期
3 迟晓珠,王劲松,金鸿章,王达明;加速度计的动态特性对无陀螺微惯性测量组合性能影响的研究[J];兵工学报;2004年03期
4 揭景耀;LIGA技术在微传感器制造中的应用[J];传感技术学报;1997年01期
5 温淑慧;一种电容式加速度传感器设计的研究[J];传感技术学报;2005年02期
6 贺学锋;温志渝;温中泉;王晓兰;;静电吸合对力平衡式隧道加速度传感器的影响[J];传感技术学报;2008年04期
7 李绪友,梁辉,邹继斌;捷联式惯导系统中加速度计的数据采集[J];传感器技术;2005年06期
8 费龙,钟先信,温志渝,高扬;硅微加速度传感器的现状及研究方向[J];传感器技术;1995年05期
9 于凌宇;当代传感器新技术应用与展望[J];传感器世界;1998年11期
10 皮广禄;国外传感器技术的现状与发展[J];传感器世界;1998年12期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 董林玺;微机械电容式传感器及其相关特性研究[D];浙江大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 陈宇晓;电容式微机械静电伺服加速度计系统分析[D];电子科技大学;2003年
2 徐世六;真空微电子压力传感器的研究[D];重庆大学;2003年
3 吴亚林;线加速度传感器信号调理、处理与传输技术研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
4 陈亚政;基于DSP的CO2焊焊缝跟踪电弧传感器设计[D];河海大学;2005年
5 马文英;新型MEMS电容式加速度传感器检测电路的设计与研究[D];吉林大学;2007年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 田富洋;王冉冉;宋占华;张宪刚;李法德;;奶牛发情行为的检测研究[J];农机化研究;2011年12期
2 徐安安;;论MEMS传感器的应用与发展[J];现代商贸工业;2011年13期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 管宇;一种低频三维MEMS矢量水听器的研制[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 杨文文;火炮外弹道测量及修正技术研究[D];西安电子科技大学;2010年
3 刘亚;基于Blackfin531的惯性跟踪模块的设计[D];电子科技大学;2011年
4 杜大海;应用于MEMS的模拟CMOS低通滤波器的设计与实现[D];电子科技大学;2011年
5 钱蓉蓉;集成角度传感器的MOEMS扫描微镜研究[D];重庆大学;2011年
6 李伟;高g值硅微加速度计的结构设计与分析[D];南京理工大学;2005年
7 肖鹏;基于MEMS技术的差分电容式加速度微传感器的研究和设计[D];西安电子科技大学;2006年
8 李强;引信系统中快速置换命令系统的研究[D];电子科技大学;2007年
9 侯婷婷;基于GaAs HEMT嵌入式悬臂梁—质量块结构的力敏特性研究[D];中北大学;2010年
10 高新书;基于加速度传感器的WSN定位系统研究[D];武汉理工大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 于梅芳;与硅微电子技术相兼容的传感器和执行器微细加工技术[J];传感技术学报;1995年01期
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3 茅盘松,方玉明,袁鲸;平面振动式微硅型加速计的研制[J];传感技术学报;1997年04期
4 温殿忠;微压传感器研制中的几个技术问题[J];传感器技术;1988年01期
5 费龙,钟先信,温志渝,高扬;硅微加速度传感器的现状及研究方向[J];传感器技术;1995年05期
6 赵玉珍,段宝岩;微机电一体化与纳米技术[J];电子科技;1995年03期
7 罗恩泽,刘云鹏,刘卫东,陈陆君,郑茂盛;Fowler-Nordheim公式应用于实际场发射体的修正[J];电子器件;1994年03期
8 刘杰明,李志能,陈秀峰,李翔;真空微电子管特性的计算机模拟[J];电子器件;1994年03期
9 杨铎;一门崭新的学科──纳米科学与技术简介[J];红外技术;1994年03期
10 刘广玉;对我国航空传感器未来十年发展的建议[J];测控技术;1996年02期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨银川;李东玲;尚正国;;力平衡式真空微电子加速度传感器的机电耦合特性(英文)[J];光学精密工程;2009年06期
2 贺学锋;温志渝;温中泉;王晓兰;;静电吸合对力平衡式隧道加速度传感器的影响[J];传感技术学报;2008年04期
3 宫玉彬,王文祥,谢克难;真空微二极管发射特性的解析解[J];电子学报;1997年03期
4 皇甫鲁江,朱长纯,淮永进,铁执玲,单建安,郭彩林;真空微电子平板显示器工艺研究[J];电子学报;1996年11期
5 周德忠;;衰减系数β值可整调的加速度传感器的研制[J];武汉科技大学学报(自然科学版);1983年03期
6 洪连进;电容式硅微加速度传感器的研究[J];电机与控制学报;1997年04期
7 唐富荣,薛大同;静电悬浮式三轴加速度传感器的初步设计[J];传感器技术;2001年07期
8 李勇;顾锋;赵国海;赵文龙;;基于MMA7260QT三轴加速度传感器的电梯安全监控系统的设计[J];世界电子元器件;2008年02期
9 ;《仪表技术与传感器》1990年总目录[J];仪表技术与传感器;1990年06期
10 廖复疆;真空微电子平板显示器(FED)进展述评[J];光电子技术;1998年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 黄景早;温志渝;温中泉;;一种真空微电子加速度传感器及其信号检测电路[A];中国微米、纳米技术第七届学术会年会论文集(一)[C];2005年
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4 窦振中;崔小年;李凯;;无臂残障者对GUI的控制方法研究和实现[A];第四届和谐人机环境联合学术会议论文集[C];2008年
5 赵毅博;刘建国;赵其林;宋全军;谢双伟;;基于加速度传感器、角速度传感器的数字化铁饼三维信息采集系统的研制[A];第12届全国运动生物力学学术交流大会论文汇编[C];2008年
6 徐海斌;钟方平;李焰;林鹏;熊琛;;Hopkinson压杆校准加速度传感器的计算分析[A];第八届全国冲击动力学学术讨论会会议论文集[C];2007年
7 汪卫华;;夹具在HALT试验中的重要性[A];第十一届全国可靠性物理学术讨论会论文集[C];2005年
8 张治国;罗抟翼;陈信琦;;硅电容加速度敏感器件的研制[A];全面建设小康社会:中国科技工作者的历史责任——中国科协2003年学术年会论文集(上)[C];2003年
9 白占元;徐皑冬;;基于MEMS的倾角测量仪设计[A];2007'仪表,自动化及先进集成技术大会论文集(一)[C];2007年
10 马国庆;;国产MEMS检波器的研制与性能评价[A];油气地球物理实用新技术——中国石化石油勘探开发研究院南京石油物探研究所2005年学术交流会论文集[C];2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
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2 于寅虎;加速度传感器期待大市场[N];中国电子报;2004年
3 ;MEMS为手机增添卖点[N];中国电子报;2009年
4 本报记者 赵艳秋;加速度传感器手机应用升温 特色应用带动技术升级[N];中国电子报;2010年
5 意法半导体 魏鸣 闫子波;ST:MEMS加速度传感器五大功能简化用户设计[N];中国电子报;2009年
6 意法半导体大中国区模拟及传感器事业部技术市场经理 吴卫东;MEMS加速度传感器:市场持续增长业界期待双赢[N];中国电子报;2009年
7 ;MEMS加速度传感器填补手机应用“真空”[N];中国电子报;2009年
8 本报记者 赵艳秋 冯晓伟 冯健;开发商借MEMS增势拓展加速度传感器组合新应用[N];中国电子报;2009年
9 高亚兰;“斯巴鲁”召回1135辆进口驰鹏[N];国际商报;2009年
10 本报记者 赵艳秋;MEMS:软件算法是关键[N];中国电子报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 袁刚;六维加速度传感器的原理、系统及特性研究[D];重庆大学;2010年
2 王雷;数字智能三分量力平衡加速度传感器研究[D];中国地震局工程力学研究所;2012年
3 薛洋;基于单个加速度传感器的人体运动模式识别[D];华南理工大学;2011年
4 曾楠;光纤加速度传感器若干关键技术研究[D];清华大学;2005年
5 吴宇;微纳光纤环MOEMS加速度传感器理论与应用研究[D];浙江大学;2008年
6 席占稳;MEMS传感器及在引信中的应用研究[D];南京理工大学;2003年
7 张剑;用于动态应变测量的光纤布拉格光栅波长解调技术研究[D];哈尔滨理工大学;2007年
8 陈淑霞;金/镍催化下碳纳米管生长与场发射特性[D];吉林大学;2006年
9 郭平生;碳纳米材料化学气相沉积制备及其场发射显示器研究[D];华东师范大学;2006年
10 潘梦鹞;机动车运行安全监测新模式研究[D];华南理工大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈光炎;真空微电子加速度传感器的研究[D];重庆大学;2002年
2 马惠铖;声表面波加速度传感器关键技术的研究[D];西安科技大学;2010年
3 陈大雄;光纤Bragg光栅加速度传感器动态特性的研究[D];武汉理工大学;2004年
4 刘晓祥;基于加速度传感器的动作捕捉系统的研究[D];吉林大学;2011年
5 刘正;基于SOI环形谐振腔的加速度传感器研究[D];中北大学;2011年
6 马颖蕾;八梁固支压阻加速度传感器及测试电路[D];复旦大学;2010年
7 尤晶晶;基于6-SPS并联机构的压电式六维加速度传感器的研究[D];南京航空航天大学;2010年
8 刘鹏飞;LC谐振式耐高温加速度传感器的设计[D];中北大学;2011年
9 王勇军;基于磁阻和加速度传感器的三轴电子罗盘研制[D];桂林电子科技大学;2010年
10 程保罗;新型体微机械工艺制造高性能加速度传感器的研究[D];浙江大学;2004年
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