基于闭环灵敏度的微加速度计制造误差的评估

发布时间：2017-12-22 06:08

  本文关键词：基于闭环灵敏度的微加速度计制造误差的评估　出处：《仪表技术与传感器》2015年08期 　论文类型：期刊论文

  更多相关文章： 制造误差 微加速度计 电测法 灵敏度

【摘要】：微加速度计的制造误差对灵敏度、量程、线性度等指标均有重要影响,文中基于电测法和微加速度计的闭环灵敏度,提出了一种简便且准确的评估制造误差的方法。文中首先基于有限元法提取了梳齿电容与质量块位移之间的函数关系。其次,基于电容-位移函数以及闭环微加速度计必须满足的平衡条件,推导出了灵敏度的计算公式。最后,基于灵敏度公式与实测灵敏度值,反推得到微加速度计的制造误差。文中以两种不同几何尺寸的微加速度计为例,通过实验验证了文中所提出方法的正确性。
【作者单位】： 西南交通大学机械工程学院;中国工程物理研究院电子工程研究所;电子科技大学机械电子工程学院;
【基金】：国家自然科学基金项目(51175437) 中央高校基本科研基金项目(ZYGX2011J085)
【分类号】：TH824.4
【正文快照】： 0引言微机电系统(MEMS)器件的制造技术虽然与宏观机械制造技术有很大的不同,但同样存在一定的制造误差。制造误差将使器件的实际尺寸与设计尺寸产生偏差,如图1所示,虚线表示设计尺寸,实线表示实际尺寸,它们之间的差值便是制造误差。研究表明,制造误差对微弹簧的刚度[1]、微谐

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 李智,王向军;微机电系统测试技术及方法[J];光学精密工程;2003年01期

2 李疆,高钟毓,董景新,刘云峰,王松;电测法测量梳齿式微机械加速度计的机械参数[J];清华大学学报(自然科学版);2003年05期

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 李童杰;董景新;刘云峰;;梳齿式微机械加速度计的研制[J];传感技术学报;2009年03期

2 郭丽;季焕淑;;一个服务级双机热备系统设计[J];硅谷;2011年17期

3 杜晓晴;温志渝;刘海涛;赵釜;;一维扭转式微镜的偏转角特性测试[J];功能材料与器件学报;2008年02期

4 李童杰;董景新;刘云峰;孔星炜;赵长德;;MEMS加速度计敏感元件测试仪的设计与实现[J];国外电子测量技术;2008年04期

5 张麟,陈涛,刘世炳,左铁钏;采用三向光纤照明成像的三维微结构观测系统[J];光学精密工程;2004年03期

6 金翠云,栗大超,靳世久,冯亚林,李一博,郝一龙;小波变换及其在MEMS谐振器运动轨迹的特征提取中的应用[J];光学精密工程;2004年03期

7 蒋明;杨福俊;董萼良;郑翔;何小元;;基于高速摄像的双线性振动陀螺力学特性分析[J];光学精密工程;2006年01期

8 谢少荣;周焱;邢兰兴;罗均;;高速摄像技术在微型旋翼机性能测量中的应用[J];光学精密工程;2007年03期

9 宫娜;梁迎春;刘炳国;陈明君;;基于分子动力学的纳机电开关动态特性[J];光学精密工程;2007年09期

10 蒋明;何小元;;振动轮式微机械陀螺动态特性的光学测试[J];光学精密工程;2008年02期

中国重要会议论文全文数据库 前2条

1 刘民杰;刘云峰;董景新;;基于电容检测接口ASIC的闭环微机械加速度计[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

2 赵江铭;沈雪谨;张永宇;陈晓阳;;单侧支撑静电硅微谐振器的试验研究[A];中国微米、纳米技术第七届学术会年会论文集（一）[C];2005年

中国博士学位论文全文数据库 前3条

1 俞必强;多学科设计优化及在MEMS设计中应用的研究[D];北京科技大学;2006年

2 王涛;高g值环境典型微结构动态特性及其测试技术研究[D];大连理工大学;2008年

3 黄玉波;MEMS力学特性测试及可靠性分析中若干关键问题的研究[D];天津大学;2008年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 刘君;基于白光干涉技术的膜材料应变行为测试方法研究[D];中北大学;2011年

2 胡春光;利用相移显微干涉术和频闪成像技术研究MEMS离面运动[D];天津大学;2004年

3 李世扬;数字全息术在微结构测量中的应用研究[D];西北工业大学;2005年

4 张麟;微测试技术研究[D];北京工业大学;2005年

5 张万利;静电微泵性能模拟的关键基础技术研究[D];浙江大学;2005年

6 项学智;复杂条件下的圆检测技术研究[D];哈尔滨工程大学;2005年

7 李晓鹏;MEMS几何学及电学PCM参数电提取研究[D];东南大学;2006年

8 宋孝勇;微结构振动特性的自由衰减测试方法[D];天津大学;2006年

9 苏勤;圆检测算法研究及其在同心度测量中的应用[D];广西师范大学;2008年

10 齐浩;电子散斑干涉测量技术在微结构测试中的应用研究[D];天津大学;2007年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 陈迪,石磊,朱军,李建华,倪智萍,刘景全,李以贵;平面微弹簧的模拟、加工制备和力学性能表征研究[J];微纳电子技术;2003年Z1期

2 秦江;杜立群;刘冲;朱神渺;;SU-8胶微结构的尺寸公差研究[J];传感技术学报;2006年05期

3 茅惠兵,忻佩胜,柯菁华,赖宗声;微机械光调制器的制备及其在不同激励条件下的响应研究[J];电子学报;2002年02期

4 石庚辰;李华;;基于LIGA(准LIGA)工艺的微机械零件公差问题[J];功能材料与器件学报;2008年02期

5 瞿荣辉,丁浩,赵浩,方祖捷,陈高庭;微机械部件运动的光学测量[J];功能材料与器件学报;1998年02期

6 王富生,谭久彬;表面微观轮廓的高分辨率光学测量方法[J];光学精密工程;2000年04期

7 王向军,王峰;显微精密成像与微型机械尺寸检测技术[J];光学精密工程;2001年06期

8 杨近松，，张二星;微型机械旋转运动动态参数测试仪研究[J];光学精密工程;1995年04期

9 张二星;微型机械运动参数测试仪光学机械系统研究[J];光学精密工程;1996年02期

10 何永辉,蒋剑峰,赵万生;基于扫描白光干涉法的表面三维轮廓仪[J];光学技术;2001年02期

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 陈学强;闫明明;徐晓辉;郭涛;石云波;;微加速度计在高冲击下的断裂失效分析[J];仪表技术与传感器;2014年02期

2 罗晓章,周百令;扭摆式硅微加速度计的研究[J];仪器仪表学报;2000年01期

3 李万玉,阮爱武,罗晋生,冯培德;硅微加速度计的接口检测电路的研究[J];仪器仪表学报;2000年02期

4 胡红革,文贵印,余从唏,胡军,赵锡均;电容式微加速度计的噪声特性[J];传感器技术;2001年11期

5 王立森,胡宇群,李志宏,余同希,赵亚溥;微加速度计在冲击载荷作用下的失效分析[J];机械强度;2001年04期

6 何洪涛,徐永青,杨拥军,吕苗,郑锋,吝海峰;梳齿差分电容式体硅微加速度计(英文)[J];微纳电子技术;2002年11期

7 郑英彬,苏伟,何晓平;叉指式微加速度计的静电-机械耦合场分析[J];传感器技术;2002年05期

8 郇勇,张泰华,杨业敏,王钻开,陆德仁;压阻式高量程微加速度计的冲击校准[J];传感器技术;2003年11期

9 张精华,田雷,迟晓珠,王伟,侯占民,吴亚林;压阻式硅微加速度计的研制[J];传感器技术;2003年12期

10 张少峰,陈花玲;一种高分辨率电容微加速度计的设计研究[J];微纳电子技术;2004年03期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 杨慧;郭航;;压电式微加速度计的研究[A];第二届全国压电和声波理论及器件技术研讨会摘要集[C];2006年

2 邢朝洋;王巍;徐宇新;邱飞燕;徐杰;;宇航用硅微加速度计工程化研究[A];2010年惯性技术 发展动态 发展方向研讨会文集[C];2010年

3 何晓平;张德;文贵印;;“叉指”结构微加速度计的系统设计[A];中国工程物理研究院科技年报（2002）[C];2002年

4 何胜;赵采凡;王巍;朱红生;;“三明治式”硅微加速度计工程化研究[A];中国惯性技术学会第五届学术年会论文集[C];2003年

5 李圣怡;刘宗林;吴学忠;;微加速度计的发展[A];全国生产工程第九届年会暨第四届青年科技工作者学术会议论文集（二）[C];2004年

6 胡莉;李茜;;微加速度计[A];中国自动化学会、中国仪器仪表学会2004年西南三省一市自动化与仪器仪表学术年会论文集[C];2004年

7 鲍海飞;陆德仁;;高量程微加速度计的冲击标定[A];第一届长三角地区传感技术学术交流会论文集[C];2004年

8 黄书琴;郝永平;王世军;;电容微加速度计结构参数优化设计[A];中国传感器产业发展论坛暨东北MEMS研发联合体研讨会论文集[C];2004年

9 何晓平;;抗7400g冲击的静电伺服微加速度计[A];中国工程物理研究院科技年报（2000）[C];2000年

10 何胜;赵采凡;朱红生;王岩;;硅微加速度计微敏感结构设计与研制[A];2001年飞行器惯性器件学术交流会论文集[C];2001年

中国博士学位论文全文数据库 前8条

1 刘晓e

本文编号：1318706