一種大量程電容式加速度計的設計.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、本文設計一種基于體硅工藝的大量程差分電容式微加速度計。通過理論分析結合有限元分析軟件ANSYS對加速度計微結構進行了模擬,分析靜態(tài)與動態(tài)性能,實現(xiàn)了微結構具體設計與優(yōu)化。
  本文設計的加速度計結構利用差分電容原理,采用了“三明治”即玻璃-硅-玻璃的結構。此種設計可以實現(xiàn)較大的質量塊、靈敏度高的特點。本設計采用直板8臂式彈性梁結構,通過改變彈性梁結構的厚度可以進一步調節(jié)傳感器的靈敏度及量程。
  通過有限元方法用ANSYS對

2、微機械加速度計的靜態(tài)、模態(tài)、應力以及諧響應等特性進行了仿真與分析。利用MATLAB對微結構進行結果驗證,達到了預期效果。設計的梁厚度為40μm的微結構,加速計微結構的總面積為2×2mm2。分析得出當電容間距為7μm時,模擬結果表明傳感器抗沖擊可達到±150000g,量程為±100000g。并且此結構的一階固有頻率為122.3KHz,可以有效降低外界低頻干擾。通過對工藝流程中凸角腐蝕及補償和ICP深槽刻蝕等關鍵技術進行了研究,以及封裝工藝

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