热对流加速度计论文_叶剑飞,刘晓阳

导读:本文包含了热对流加速度计论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:加速度计,微机,加速度,传感器,有限元,单晶硅,热学。

热对流加速度计论文文献综述

叶剑飞,刘晓阳[1](2018)在《基于MEMS的热对流加速度计的现状和发展综述》一文中研究指出相较于传统的普通加速度计微机械加速度计具有许多的优势,在众多领域得到了广泛应用。微机械加速度计一般分为电容式、压电式、压阻式、谐振式、隧道电流式、光电式和热对流式,其中,热对流加速度计因其抗冲击强度能够达到自身材料的强度而广泛研究。详细阐述了国内外已有的热对流加速度计的结构原理、制造工艺和性能指标,从模拟仿真出发,给出了单轴延伸到叁轴的研究现状。(本文来源于《传感器与微系统》期刊2018年10期)

刘晓阳[2](2018)在《MEMS热对流加速度传感器的研究》一文中研究指出MEMS热对流加速度传感器是一种通过密闭空腔内流体的自然对流传热来对外界加速度信号进行检测的微纳器件,相比于其他种类的加速度计,它的最大特点是没有实体的质量块,用腔体内加热的空气团作为可动质量块,这大大提高了加速度计的抗撞击性能,在一些大加速度应用中发挥更好作用。本文设计了一款高性能、工艺简单的热对流加速度传感器,使用热稳定性好、精度高的铂热电阻作为敏感元件,使用热绝缘性能较好的柔性材料聚酰亚胺(Polyimide)作为衬底,实现了无悬空梁的平面结构设计。首先对热对流加速度传感器的国内外研究现状以及MEMS微加工工艺进行了调研和综述,然后分析了热对流加速度计的基本工作原理,接着对密闭腔体内流体在自然对流条件下的温度场变化情况进行了建模仿真分析,仿真结果验证了温度差与加速度的线性关系,也显示出在传感电阻与加热电阻的距离为30~70μm的范围内加速度计的灵敏度最高,并据此设计出不同结构的加速度计进行实验验证。在经过了光刻、蒸镀、剥离、溅射、电镀、沉积、刻蚀等硅表面微加工工艺步骤后,完成了加速度计芯片的制作,并对得到的芯片进行了晶圆级电性能测试,得到铂的方块电阻为0.746Ω,各部分铂电阻值与设计值相符。在此基础上,设计出了热对流加速度传感器的接口电路,并对芯片进行了划片、键合和实验室封装。最后进行了加速度计的测试,通过对比不同结构的加速度计性能,验证了理论和仿真结果的正确性。(本文来源于《杭州电子科技大学》期刊2018-04-01)

徐爱东,张旭辉[3](2013)在《微机械热对流加速度传感器的频响特性及补偿》一文中研究指出在分析微机械热对流加速度传感器的工作原理及其有限元仿真的基础上,对传感器的瞬态响应进行了分析,建立了描述热对流加速度传感器频率响应特性的半定量的理论模型。结合有限元仿真结果,模型预测的热对流加速度传感器的频响与实际的传感器的频响较好地吻合。设计了传感器频率补偿电路,讨论了电路参数优化的途径,通过电路仿真方法得到优化的电路参数,仿真得到的补偿之后-3 dB带宽为112.5 Hz,构筑了传感器频率补偿电路并对补偿效果进行测试。结果表明:补偿之前-3 dB带宽为22.6 Hz,补偿之后实测-3 dB带宽拓展为106.0 Hz,与仿真结果基本吻合,成功将传感器频响扩展到100 Hz以上,满足应用的需要。(本文来源于《微纳电子技术》期刊2013年05期)

郭伟,汪荣青,胡俊强,李顶根[4](2012)在《单轴微机械热对流加速度计温度场分析》一文中研究指出为优化微机械热对流加速度计的结构布置和加工流程,提高其测量精度和灵敏度,采用了成本低廉、技术成熟的"牺牲层"技术和Si-SiO2SiO2-Si键合技术设计制作了六面体腔型式的微机械热对流加速度计模型,并通过对这种结构的模型进行温度场分析。当微机械热对流加速度计具有最高的灵敏度时,热敏元件与加热元件的最佳距离区间为[430μm,440μm]。(本文来源于《中国测试》期刊2012年02期)

李顶根,胡俊强[5](2011)在《微机械热对流加速度计分辨率的影响因素分析》一文中研究指出为进一步提高微机械热对流加速度计的设计精度,从而为加工性能优良、灵敏度高的热对流传感器提供依据,详细分析了封闭空腔内气体在横轴和纵轴上格拉晓夫数和瑞利数的数量级,判定封闭空腔内气体流动为层流自然对流,以此为基础采用FLUENT流体分析软件对热对流加速度计内封闭空腔中气体进行数值分析,获取了不同单晶硅腔体深度的微机械热对流加速度计的温度场分布。对温度场分布的分析结果表明,微机械热对流加速度计单晶硅腔体深度为1 200μm1 500μm时,能获得最高的分辨率,此时两对称布置的热敏元件最大温差大于0.89℃/g。(本文来源于《测试技术学报》期刊2011年01期)

吕树海,杨拥军,徐淑静,徐爱东,徐永青[6](2008)在《新型叁轴MEMS热对流加速度传感器的研究》一文中研究指出介绍了一种基于热流原理的新型叁轴MEMS热对流加速度传感器,它没有活动质量,无需多个器件组合就可以进行任意方向的加速度信号测量。分析了该器件的工作原理,设计了器件结构,进行了工艺开发,加工出了原理样机。测试表明:该器件实现了叁个轴向的加速度信号的检测性能,验证了新原理的可行性;测量量程达到±2g,分辨率达到1mg,抗冲击能力达到10000g,具备了良好的性能。(本文来源于《微纳电子技术》期刊2008年04期)

杨拥军,吝海锋,师谦,徐爱东[7](2003)在《微机械热对流加速度传感器可靠性研究》一文中研究指出介绍了一种新型的微机械加速度计———热对流加速度计的工作原理及加工制造工艺。由于加速度计由单晶硅腔体、加热器和两只在加热器两侧并与加热器等距的温度传感器构成 ,其本身没有活动部件 ,因此这种加速度计的抗冲击能力几乎达到材料本身的强度。本文通过实验的方法验证了这种加速度计能适应各种恶劣环境 ,为器件的实用化奠定了基础(本文来源于《微纳电子技术》期刊2003年Z1期)

李立杰,梁春广[8](2001)在《微机械热对流加速度计》一文中研究指出介绍了基于流体运动的加速度计的原理和制作 .它的原理是自然对流受到加速度信号而产生对流形变 ,从而产生温度差 ,由这个温度差感应了加速度、倾斜、位置变化 .这种加速度计由一个充有流体的密闭腔体组成 ,腔体中包含了一个加热元件和两个对称放置的温度敏感元件 .为了实现这种加速度计 ,采取了微机械制作方法中的前腐蚀工艺 ,把加速度计和伺服电路集成并封装在一起 ,测试了加速度效应 .(本文来源于《半导体学报》期刊2001年04期)

热对流加速度计论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

MEMS热对流加速度传感器是一种通过密闭空腔内流体的自然对流传热来对外界加速度信号进行检测的微纳器件,相比于其他种类的加速度计,它的最大特点是没有实体的质量块,用腔体内加热的空气团作为可动质量块,这大大提高了加速度计的抗撞击性能,在一些大加速度应用中发挥更好作用。本文设计了一款高性能、工艺简单的热对流加速度传感器,使用热稳定性好、精度高的铂热电阻作为敏感元件,使用热绝缘性能较好的柔性材料聚酰亚胺(Polyimide)作为衬底,实现了无悬空梁的平面结构设计。首先对热对流加速度传感器的国内外研究现状以及MEMS微加工工艺进行了调研和综述,然后分析了热对流加速度计的基本工作原理,接着对密闭腔体内流体在自然对流条件下的温度场变化情况进行了建模仿真分析,仿真结果验证了温度差与加速度的线性关系,也显示出在传感电阻与加热电阻的距离为30~70μm的范围内加速度计的灵敏度最高,并据此设计出不同结构的加速度计进行实验验证。在经过了光刻、蒸镀、剥离、溅射、电镀、沉积、刻蚀等硅表面微加工工艺步骤后,完成了加速度计芯片的制作,并对得到的芯片进行了晶圆级电性能测试,得到铂的方块电阻为0.746Ω,各部分铂电阻值与设计值相符。在此基础上,设计出了热对流加速度传感器的接口电路,并对芯片进行了划片、键合和实验室封装。最后进行了加速度计的测试,通过对比不同结构的加速度计性能,验证了理论和仿真结果的正确性。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

热对流加速度计论文参考文献

[1].叶剑飞,刘晓阳.基于MEMS的热对流加速度计的现状和发展综述[J].传感器与微系统.2018

[2].刘晓阳.MEMS热对流加速度传感器的研究[D].杭州电子科技大学.2018

[3].徐爱东,张旭辉.微机械热对流加速度传感器的频响特性及补偿[J].微纳电子技术.2013

[4].郭伟,汪荣青,胡俊强,李顶根.单轴微机械热对流加速度计温度场分析[J].中国测试.2012

[5].李顶根,胡俊强.微机械热对流加速度计分辨率的影响因素分析[J].测试技术学报.2011

[6].吕树海,杨拥军,徐淑静,徐爱东,徐永青.新型叁轴MEMS热对流加速度传感器的研究[J].微纳电子技术.2008

[7].杨拥军,吝海锋,师谦,徐爱东.微机械热对流加速度传感器可靠性研究[J].微纳电子技术.2003

[8].李立杰,梁春广.微机械热对流加速度计[J].半导体学报.2001

论文知识图

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