三轴高g压阻式微加速度计的设计

发布时间：2018-12-17 09:54

【摘要】：提出了一种三轴高g的压阻式微加速度计的设计方法.通过理论推导和计算,分析了模型的应力和频率,得到了具有较高频率的高g微加速度计的结构参数.通过有限元软件ANSYS分析确定了在获得高输出电压条件下的电阻布置方案.在此基础上,对三轴进行了200 000 g载荷下的性能研究,结果表明所设计的微加速度计具有较高的灵敏度和线性度.
[Abstract]:A design method of three axis high g piezoresistive micro accelerometer is presented. By theoretical derivation and calculation, the stress and frequency of the model are analyzed, and the structural parameters of the high g microaccelerometer with higher frequency are obtained. Through the finite element software ANSYS analysis, the resistance arrangement scheme under the condition of obtaining high output voltage is determined. On the basis of this, the performance of the micro-accelerometer under the triaxial load of 200000 g is studied. The results show that the designed micro-accelerometer has high sensitivity and linearity.
【作者单位】： 厦门大学萨本栋微米纳米科学技术研究院;厦门大学物理与机电工程学院;
【基金】：航空基金(2008ZH68002) 教育部新世纪优秀人才支持计划(2007NCET-07-0723)
【分类号】：TP212.9;TH824.4

【参考文献】

相关期刊论文 前6条

1 梅年松,黄庆安;MEMS薄膜断裂强度测试结构[J];微纳电子技术;2002年12期

2 石云波;孟美玉;刘俊;马宗敏;;基于SOI的三轴压阻微加速度计的设计[J];传感技术学报;2008年03期

3 李平;石云波;朱正强;杜康;刘俊;;MEMS高g加速度传感器固有频率的优化及验证[J];传感技术学报;2010年03期

4 马喜宏;周鹏斌;李建军;;高g值微加速度计在冲击环境下的可靠性[J];测试技术学报;2010年05期

5 郭涛;鲍爱达;;一种压阻式硅微复合量程加速度计[J];弹箭与制导学报;2010年06期

6 孟美玉;刘俊;石云波;;三轴压阻微加速度计的结构力学分析[J];中国惯性技术学报;2007年03期

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 梅年松,黄庆安;MEMS薄膜横向断裂强度的在线测试——热驱动法[J];微纳电子技术;2003年Z1期

2 梅年松,黄庆安;MEMS薄膜纵向断裂强度的静电测试结构模型与模拟[J];半导体学报;2004年01期

3 吕湘连;何洋;;基于近似模型的y轴微机械陀螺系统级优化[J];传感技术学报;2012年03期

4 张建新;张合;;压电加速度传感器输出信号可变增益控制[J];测试技术学报;2011年04期

5 龚珊;徐晓辉;郭涛;王春水;;压阻式高量程微加速度计的设计[J];弹箭与制导学报;2014年01期

6 王玲;李慧琴;李洲;赵汉雨;;振动加速度传感器的自激振荡消除方法研究[J];中国测试;2009年05期

7 邹海荣;;压阻式硅加速度计固有频率的解析计算[J];上海电机学院学报;2012年05期

8 张冬至;胡国清;;微机电系统关键技术及其研究进展[J];压电与声光;2010年03期

9 张群雁;冯丽爽;周震;姚保寅;;微米光栅加速度计机械性能研究[J];中原工学院学报;2009年04期

10 李科杰;何f+;张振海;林然;李治清;;高冲击加速度传感器发展现状及趋势[J];探测与控制学报;2013年04期

相关博士学位论文 前2条

1 王权;纤维界面微力学的拉曼实验研究[D];大连理工大学;2013年

2 于春战;基于Stewart平台的六维加速度传感器研究[D];北京邮电大学;2012年

相关硕士学位论文 前7条

1 陈浩;基于SOI的电容式微加速度计的建模及系统级仿真分析[D];电子科技大学;2011年

2 岑皓;微拉曼光谱法在微尺度力学测量中的若干应用[D];天津大学;2006年

3 王勇军;薄膜/基体系统温度影响下力学性能研究[D];西北工业大学;2007年

4 焦永哲;MEMS薄膜基片中的工艺残余应力实验分析[D];天津大学;2007年

5 赵文静;基于SOI技术的MEMS惯性加速度计的设计与优化[D];电子科技大学;2010年

6 李婉蓉;高固有频率高g值加速度传感器的动态幅频特性校准研究[D];中北大学;2014年

7 刘恒;侵彻引信的空穴识别算法及电路设计[D];中北大学;2014年

【二级参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 栗大超,冯亚林,傅星,胡晓东,靳世久,郝一龙,胡小唐;MEMS动态测试技术[J];微纳电子技术;2005年04期

2 姚军;曹心宽;姜同敏;;可靠性强化试验定量评估方法[J];北京航空航天大学学报;2006年01期

3 郇勇,张泰华,杨业敏,曾昭君;用Hopkinson杆冲击加载研究高量程微加速度计芯片的抗过载能力[J];传感技术学报;2003年02期

4 孙远程;杨波;彭勃;赵龙;张茜梅;;微机械高冲击传感器的一种失效模式研究[J];传感技术学报;2006年05期

5 鲍爱达;徐晓辉;张英祥;范波;郭涛;;微加速度计固有频率的推导及验证[J];传感技术学报;2008年06期

6 黎渊;董培涛;吴学忠;吴小梅;陶溢;;三轴高g加速度计的测试方法及实验研究[J];传感技术学报;2008年11期

7 席占稳;压阻式硅微型加速度传感器的研制[J];传感器技术;2003年11期

8 谢元睿,刘晓明;10~5g压阻效应阵列式加速度微传感器硅悬臂梁结构分析[J];电子机械工程;2004年06期

9 黄庆安,秦明,李伟华,匡一宁,朱珂,章彬,孟为民,鞠瑜华,严先蔚,张昭勇;微电子机械系统计算机辅助设计[J];电子科技导报;1999年10期

10 林成鲁;SOI技术的新进展[J];功能材料与器件学报;2001年01期

相关硕士学位论文 前3条

1 陈鲁疆;复合量程压阻式加速度传感器阵列的研究[D];中北大学;2006年

2 王涛;三轴硅微加速度计的集成设计与实现[D];西北工业大学;2006年

3 祁晓瑾;MEMS高g值加速度传感器研究[D];中北大学;2007年

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 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

2 徐佩,刘俊,张文栋;用于硅微加速度计检测的差分频率电路设计[J];航空计算技术;2004年03期

3 郇勇,张泰华,杨业敏,曾昭君;用Hopkinson杆冲击加载研究高量程微加速度计芯片的抗过载能力[J];传感技术学报;2003年02期

4 张斌珍;李科杰;张文栋;薛晨阳;王建;;基于共振隧穿压阻薄膜的GaAs基微加速度计研究[J];中北大学学报(自然科学版);2006年05期

5 熊继军;范波;郭虎岗;高建飞;;微加速计固有频率的推导及验证(英文)[J];半导体学报;2008年09期

6 谭晓昀;周贤中;姜一鸣;陈伟平;;微加速度计中Sigma Delta调制与脉冲编码调制的对比分析(英文)[J];光学精密工程;2009年06期

7 冯宇翔,董景新,赵长德,吴天准;利用单片机实现微加速度计性能自动测试[J];微纳电子技术;2005年07期

8 凌灵;陈文元;李凯;姜晓波;;微机械电容式加速度计的结构及检测技术研究[J];仪表技术与传感器;2008年08期

9 肖鹏,王冰;基于MEMS微加速度计的无视觉传感器防摇控制系统研究[J];机电工程;2005年01期

10 曾唯;林麒;;ADXL320加速度计性能参数的标定实验[J];中国仪器仪表;2006年09期

相关会议论文 前10条

1 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

2 万蔡辛;李丹东;张承亮;冯强;郑旭东;;电容式微加速度计的整流误差与减震浅析[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

3 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

4 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

5 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

6 何晓平;;“叉指”式静电伺服微加速度计敏感芯片的设计[A];中国工程物理研究院科技年报（2005）[C];2005年

7 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

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 何高法;唐一科;何晓平;刘世明;;一种新型谐振式微加速度计设计和分析[A];第十届全国敏感元件与传感器学术会议论文集[C];2007年

10 刘保林;马喜宏;孟召丽;;微加速度计在温度、湿度、振动三综合环境下的失效机理分析[A];第三届全国虚拟仪器大会论文集[C];2008年

相关博士学位论文 前8条

1 周吴;微加速度计的机电耦合特性及关键技术研究[D];西南交通大学;2010年

2 吕炳均;高阶SIGMA DELTA微加速度计接口ASIC芯片研究[D];哈尔滨工业大学;2012年

3 戴强;基于SOI的电容式微加速度计器件物理模型与实验研究[D];电子科技大学;2010年

4 刘云涛;电容式SIGMA-DELTA微加速度计接口ASIC芯片研究[D];哈尔滨工业大学;2010年

5 胡宇群;微型飞行器中的若干动力学问题研究[D];南京航空航天大学;2002年

6 刘晓e，

本文编号：2384044