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力平衡式三轴微机械加速度计的研究与设计.pdf

上传人:durian 2014/3/4 文件大小:0 KB

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力平衡式三轴微机械加速度计的研究与设计.pdf

文档介绍

文档介绍:猳主席蕊乏拿矍籀煎。童查叁差翁遗噬蠡盘童应盔叠至施到盘查垂童盘控眩蟹重庆邮电大学硕士学位论文分类号浪柯癦.;.占渣直到耋蕉论文题目力平衡式三轴微机械加速度计的研究与设计学科专业微电子学与固体电子学送呈英文题目硕士研究生指导教师论文评阅人答辩委员会年饷透碧饷论文提交日期论文答辩日期密级,
摘要基于技术的微机械加速度计,与传统的加速度计相比,具有许多独特的优势和广阔的应用前景。本文以三轴力平衡闭环微加速度计为研究对象,对其结构和加工工艺进行研究和设计,具体包括以下几方面:晕⒓铀俣燃频幕±砺酆图觳庠斫辛讼低车难芯俊萆杓迫挝窈托阅苤副暌G螅范ㄎ⒓铀俣燃频淖芴迳杓品桨福⒔了参数化的结构模型。在检测原理上,微加速度计采用全差分电容检测和静电力闭环系统,叉指电容与平板电容相结合,共同实现对三个正交检测轴向线加速度的检测。在结构上,加速度计采用玻璃一硅一玻璃“三明治”式总体结构,利用单一检测质量实现单芯片三轴集成。采用动指和静指不等厚度的叉指电容结构,有利于改善矫婺诿舾兄岬牧槊舳取T诩觳庵柿可峡淌醋枘峥渍罅校芄改善加速度计系统的动态性能。萘ζ胶馐饺嵛⒓铀俣燃平峁鼓P停粤槊舳取⒎直媛省⒐ぷ髁砍痰重要的加速度计特性进行分析和计算,并进一步探讨了加速度计三轴灵敏度一致性优化条件、敏感轴交叉耦合的优化条件以及加速度计系统的稳定性条件。邢拊7治觥@肁软件对微加速度计结构进行模态分析、静力分析、热分析以及静电一结构耦合分析,根据有限元分析结果,对结构参数进行调整,实现优化设计。庸すひ盏难芯坑肷杓啤=岷霞铀俣燃平峁固氐愫托阅苤副暌G螅捎锰微细加工技术,制定相应的工艺流程。整个工艺流程主要包括硅片工艺、玻璃工艺、组合工艺以及深度刻蚀与结构释放工艺四部分。采用羁淌醇际蹩梢曰得大厚度的检测质量和高深宽比的微结构。关键词:微机电系统,微机械加速度计,闭环系统,灵敏度,有限元分析,优化设计,微细加工技术重庆邮电大学硕士论文
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缀兰学位论文作者签名:参纨兰签字日期:冽年占月占日学位论文版权使用授权书独创性声明签字日期:≯即否年隆签字日期;怠暌自日含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得重庆邮电盔堂或重庆唑史太堂重鏖邮直太堂本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。本学位论文作者完全了解有关保留、使用学位论文的规定,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄊ学位论文作者签名:的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包导师签名:
第一章绪论微机电系统简介微机械加速度计概述微机电系统,窃谖⒌缱雍图傻路加工工艺的基础上发展起来的,将微电子与机械结构融为一体,是一门多学科、多领域交叉融合的前沿高技术,涉及微电子、机械、化工、材料、能源、生物医学等学科和领域。自上世纪年代以来,受到各国的高度重视,以其微型化、集成化的优势,在汽车工业、生物医学、航空航天、国防军工、信息技术、无线通信等众多领域有着广阔的应用前景,成为继微电子之后的又一高新产业。产品每年以%的速度增长,年的市场就达到诿涝!D壳埃已有不少器件实现了商品化和产业化,比如微加速度计、微型压力传感器、数字微镜器件⒐饪9亍⑸淦灯骷⑸镄酒取主要的技术途径有三种【浚以美国为代表,以集成电路加工技术为基础的硅材料微加工;匀毡疚4矸⒄蛊鹄吹木芗庸ぜ际酰么蠡生产小机器,再用小机器生产微型机器;缘鹿4淼腖际酰湎吖饪獭⒌缰椭艹尚椭谱鞲呱羁肀取⒋笾柿康奈⑿徒峁埂于将外部信号转换为电信号,信号处理电路用来将敏感信号放大、转换和计算,执行器则根据指令进行响应操作。的主要特点有【:⑿突捍车幕导庸ぜ际跻话闶窃诶迕琢考叮鳰际踔饕为微米量级加工,制作的骷寤椭亓可洗蟠蠹跣。δ艿奶厥庑裕茉谔厥獾某『鲜褂茫芎牡汀⒐ぷ餍矢摺⑾煊κ奔涠蹋栉V饕<庸げ牧希谱鞴ひ沼隝髁鞴ひ障嗨疲梢源笈可微机械加速度计,又称为微加速度传感器,是一种基于技术的微型主要包括三部分:微传感器、微执行器、信号处理电路。传感器用苫何⑿突腗骷佑欣诩桑槌筛髦止δ苣?椤甚至复杂的系统;δ芏嘌⒅悄芑降低生产成本。重庆邮电大学硕士论文
微加速度计在国内外的研究状况一些小量程的加速度计,可以检测到耀精度的加速度。们的重视。微加速度计己成为惯性传感器技术的重要研究方向,它是迄今为止研与常规加速度计相比,微加速度计具有一些