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气溶胶喷印银膜换能元制备及安保机构集成设计
1
作者 董世豪 刘凤丽 +1 位作者 郝永平 王洪星 《微纳电子技术》 2026年第1期41-46,共6页
针对火工品换能元制备工艺复杂、加工一致性难以保证、材料使用率低等问题,同时满足微机电系统(MEMS)火工品向智能化、微型化与集成化方向发展的需求,开展了MEMS起爆器与MEMS安保机构总体集成设计,提出了一种基于高精度气溶胶喷印设备... 针对火工品换能元制备工艺复杂、加工一致性难以保证、材料使用率低等问题,同时满足微机电系统(MEMS)火工品向智能化、微型化与集成化方向发展的需求,开展了MEMS起爆器与MEMS安保机构总体集成设计,提出了一种基于高精度气溶胶喷印设备制备银膜换能元的方法。集成后的安保机构整体尺寸为12.8 mm×8.5 mm×2.2 mm。通过场发射扫描电子显微镜对换能元桥的形貌及厚度进行表征。银膜换能元电阻为(1.5±0.1)Ω,桥区厚度为10μm,表面连续无缺陷。对其发火性能进行测试,结果表明,在不同输入电压下存在电热、电爆两种情况,蘸有三硝基间苯二酚铅(LTNR)的银膜桥能在2 mm传火间隙下引爆压药密度为1.6 g/cm^(3)的硼硝酸钾药柱。 展开更多
关键词 气溶胶喷印 银膜换能元 微机电系统(MEMS)安保集成 三硝基间苯二酚铅(LTNR) 硼硝酸钾
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双向高过载硅基差压敏感元件的研制
2
作者 杜立群 李奥奇 +3 位作者 李蒙 杨晓臣 孟祥悦 邱汇烽 《光学精密工程》 北大核心 2025年第2期209-219,共11页
为了提高差压传感器的双向过载能力,本文设计了一种梁-群岛错位膜结构差压敏感元件。该敏感元件由梁-群岛硅膜结构和玻璃基底键合而成。其中,梁结构降低了应力集中,群岛结构提高了结构刚度;玻璃基底键合面设计有方形凹槽和圆形通孔,硅... 为了提高差压传感器的双向过载能力,本文设计了一种梁-群岛错位膜结构差压敏感元件。该敏感元件由梁-群岛硅膜结构和玻璃基底键合而成。其中,梁结构降低了应力集中,群岛结构提高了结构刚度;玻璃基底键合面设计有方形凹槽和圆形通孔,硅膜结构和玻璃基底的方形凹槽形成的错位结构进一步降低了最大应力。首先,通过有限元软件分析了双向高过载硅基差压敏感元件的应力分布、敏感元件的满量程输出及最大应力。其次,分析了结构尺寸与爆破压力的关系,采用尺寸优化求解出最大爆破压力下的结构尺寸。最后,通过MEMS硅工艺制作了具有双向高过载的硅基差压敏感元件。压力测试结果表明:制得的双向高过载硅基差压敏感元件的爆破压力为8.5倍量程,与传统C型膜结构差压敏感元件(爆破压力6.5倍量程)相比,过载能力提高了30.7%。实验结果证明梁-群岛错位膜结构可以有效提高差压敏感元件的双向过载能力。 展开更多
关键词 MEMS 差压敏感元件 有限元 尺寸优化 过载能力
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基于双端口记忆元件的LCL滤波优化及应用
3
作者 张伟 刘立群 《现代电子技术》 北大核心 2025年第12期19-26,共8页
为提升光伏并网逆变系统的电能质量,提出一种基于双端口记忆元件的LCL滤波器。传统的LCL滤波器通过电容串联电阻实现无源阻尼控制,虽然可以抑制谐振频率处的谐振尖峰,但可能削弱高频滤波效果,导致并网电流不符合要求。所提方法采用记忆... 为提升光伏并网逆变系统的电能质量,提出一种基于双端口记忆元件的LCL滤波器。传统的LCL滤波器通过电容串联电阻实现无源阻尼控制,虽然可以抑制谐振频率处的谐振尖峰,但可能削弱高频滤波效果,导致并网电流不符合要求。所提方法采用记忆元件替代传统LCL滤波器中的部分元件,这些记忆元件具有非易失性、低功耗、纳米结构和扩展性强等特点,能够通过输入反馈电流控制滤波器参数的非线性动态调整,从而在最小化纹波电流、最大化谐波衰减和降低功率损耗方面表现出显著优势。通过Matlab/Simulink仿真模型对所设计方法进行验证,结果表明,该方法在抑制谐振尖峰和减少谐波含量方面显著优于传统方法,证明了记忆元件在提升三相光伏并网逆变系统电能质量方面的潜力和有效性。 展开更多
关键词 记忆元件 LCL滤波器 谐振抑制 无源阻尼策略 反馈电流 效率优化
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MEMS悬空结构上纳米材料的EHD打印工艺优化研究
4
作者 林鑫烨 刘亚东 +3 位作者 姚冠宇 吴昊 唐祯安 余隽 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第1期14-19,共6页
电流体动力学(EHD)打印具有非接触、精度高和材料选择灵活等优点,可应用于MEMS悬空结构上沉积各种纳米材料从而实现传感器微型化。以悬空微热板上打印气敏薄膜为研究对象,采用高速摄像机对EHD打印进行实验观测,结合有限元仿真进行墨水... 电流体动力学(EHD)打印具有非接触、精度高和材料选择灵活等优点,可应用于MEMS悬空结构上沉积各种纳米材料从而实现传感器微型化。以悬空微热板上打印气敏薄膜为研究对象,采用高速摄像机对EHD打印进行实验观测,结合有限元仿真进行墨水受力分析,研究了微滴和锥射流2种稳定的EHD打印模式的形成过程,通过将悬空的MEMS桥式结构纳入EHD打印仿真模型中,分析了MEMS悬空结构对EHD打印效果的影响。根据研究结果优化打印工艺参数,实现了SnO 2纳米气敏材料在微热板阵列上的批量化EHD打印,打印稳定性好,纳米材料分布均匀。 展开更多
关键词 电流体动力学打印 纳米材料 微机电系统 悬空结构 有限元仿真
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一种基于双向热膨胀流的MEMS陀螺研究
5
作者 马炫霖 朴林华 刘珺宇 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第6期32-39,共8页
提出并验证了一种基于双向热膨胀流原理的MEMS陀螺,陀螺通过加热器的瞬时温度变化产生气流,进而导致热敏电阻的温变,并转换成相应的输出电压,最终实现对Z轴角速度的准确检测。为了进一步提高陀螺性能,降低交叉耦合,同时优化制备工艺,需... 提出并验证了一种基于双向热膨胀流原理的MEMS陀螺,陀螺通过加热器的瞬时温度变化产生气流,进而导致热敏电阻的温变,并转换成相应的输出电压,最终实现对Z轴角速度的准确检测。为了进一步提高陀螺性能,降低交叉耦合,同时优化制备工艺,需对所设计的陀螺结构进行优化设计。首先,需借助COMSOL Multiphysics仿真软件,针对敏感元件的位置分布、摆放方式以及单、双向热膨胀流等因素对灵敏度的影响展开深入探究。通过系统性的仿真分析,明确最优的敏感元件摆放位置范围,确定平行摆放方式为最佳选择。其次,从理论与仿真结果两方面论证,双向热膨胀流能够实现更高的输出灵敏度,并且在抑制耦合方面表现更为出色。最后基于以上研究,对该MEMS陀螺进行流片制备,并所对制作的基于双向热膨胀流的MEMS陀螺进行性能测试并分析陀螺的不足。测试结果表明,在加热器的驱动信号为2.5 V、50%占空比、10 Hz方波的情况下,该陀螺能够在±600°/s范围内检测角速率,灵敏度为3.04 mV/(°·s^(-1)),非线性度为7.09%。实验结果与数值模拟相符,该陀螺具有灵敏度高、抑制交叉耦合和工艺简单等特点,可用于电子设备、航天和医学仪器等领域。 展开更多
关键词 热膨胀流陀螺 有限元分析 MEMS工艺 无掩膜光刻
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一种抗过载全硅谐振环式微机电陀螺设计和测试
6
作者 王健 岳亚洲 +3 位作者 李文宏 张彧哲 吕平太雷 宋家玮 《中国惯性技术学报》 北大核心 2025年第8期820-825,共6页
设计并实现一款抗过载的全硅圆片级真空封装多环谐振式MEMS陀螺(DRG),采用体硅加工工艺,结构包括硅通孔(TSV)层,中间结构层和电互连绝缘体上硅薄膜(SOI)盖板层。为了降低陀螺热机械噪声和寄生模态耦合影响,中间(111)硅片结构层厚度选择... 设计并实现一款抗过载的全硅圆片级真空封装多环谐振式MEMS陀螺(DRG),采用体硅加工工艺,结构包括硅通孔(TSV)层,中间结构层和电互连绝缘体上硅薄膜(SOI)盖板层。为了降低陀螺热机械噪声和寄生模态耦合影响,中间(111)硅片结构层厚度选择270μm。环内和环外均布置电极方便进行模态驱动、检测和调谐控制。有限元仿真显示其具有良好抗冲击性能,面内方向可承受4.5×10^(4)g加速度冲击,面外方向可承受6×10~4g加速度冲击。测得谐振频率约14.6 kHz,加工频率裂解7.4 Hz,幅值衰减法测得驱动模态和检测模态品质因数约4.3×10^(4)。模态匹配下测得陀螺零偏不稳定性1.85(o)/h,角度随机游走(ARW)为0.051(o)/h。通过提高谐振环厚度的方法提高DRG陀螺有效质量,降低陀螺角度随机游走噪声和寄生模态耦合,同时器件具有优异的抗过载能力,为实现高精度抗过载DRG陀螺提供一种可行方法。 展开更多
关键词 多环谐振式MEMS陀螺 抗过载 有限元仿真
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耐高温MEMS加速度计设计及温度特性优化
7
作者 陈鹏旭 任臣 +3 位作者 杨拥军 王宁 陈琳 李明昊 《电子与封装》 2025年第11期27-33,共7页
利用高温SOI ASIC制造工艺和微机电系统(MEMS)技术,研制了更宽温区(-55~225℃)的耐高温MEMS加速度计,拓宽了MEMS加速度计的使用范围。并对高温环境下的MEMS加速度计的温度特性进行研究。影响加速度计零偏温度系数的主要因素是应力,在应... 利用高温SOI ASIC制造工艺和微机电系统(MEMS)技术,研制了更宽温区(-55~225℃)的耐高温MEMS加速度计,拓宽了MEMS加速度计的使用范围。并对高温环境下的MEMS加速度计的温度特性进行研究。影响加速度计零偏温度系数的主要因素是应力,在应力过大的情况下,MEMS加速度计的结构会发生形变,导致零位偏移、温度漂移过大。基于有限元分析,从高温加速度计封装入手,通过优化封装应力,提高MEMS加速度计的温度性能,将全温零偏变化量减小至0.0025g以内。加速度计量程达到了±50g,满量程线性度优于0.3%,可以满足航空航天、石油钻井等各种复杂高温环境的应用要求。 展开更多
关键词 MEMS加速度计 封装优化 有限元分析
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某MEMS垂直探针在针测行程作用下的屈曲力学行为研究 被引量：1
8
作者 秦林肖 《电子与封装》 2025年第6期17-23,共7页
探针卡作为一种测试接口,是连接芯片和测试机的媒介,而其中晶圆测试中所用的探针是测试机与晶圆上被测芯片之间进行通信的重要功能部件。基于某规格MEMS垂直探针,采用有限元分析软件,对比分析5根与所配合装配的探针卡上下盖板的初始接... 探针卡作为一种测试接口,是连接芯片和测试机的媒介,而其中晶圆测试中所用的探针是测试机与晶圆上被测芯片之间进行通信的重要功能部件。基于某规格MEMS垂直探针,采用有限元分析软件,对比分析5根与所配合装配的探针卡上下盖板的初始接触状态不同的探针在同样的针测行程作用下各自的关键力学性能。基于屈曲理论,采用拟合方法推导探针平衡接触力与所加载针测行程间的函数关系式。 展开更多
关键词 探针卡 MEMS垂直探针 有限元分析 针测行程 平衡接触力
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MEMS气体传感器微加热板结构仿真及性能分析
9
作者 李清宇 李振东 +3 位作者 赵龙 何怡 杜海英 王敬 《大连民族大学学报》 2025年第5期408-413,共6页
为解决MEMS气体传感器微热板存在的热稳定性不足、机械应力集中及功耗较高等问题,采用有限元分析方法对微热板结构进行多物理场仿真优化。通过设计平板型和悬浮型两种结构模型,对比分析不同支撑层厚度、支撑梁宽度及加热电极厚度的热-... 为解决MEMS气体传感器微热板存在的热稳定性不足、机械应力集中及功耗较高等问题,采用有限元分析方法对微热板结构进行多物理场仿真优化。通过设计平板型和悬浮型两种结构模型,对比分析不同支撑层厚度、支撑梁宽度及加热电极厚度的热-力耦合特性,并结合蜿蜒形、螺旋形和圆形电极的温度分布与机械性能,筛选出悬浮型结构搭配蜿蜒形电极的最优方案。仿真结果表明,悬浮型结构在350℃工况下热损失降低40%,支撑层厚度2μm及支撑梁宽度15μm时,器件功耗仅为1.08 mW,应力与位移分别减少至960 MPa和0.53μm。通过结构参数协同优化,实现了微热板热稳定性与机械性能的显著提升,为低功耗、高可靠性MEMS气体传感器设计提供了理论依据。 展开更多
关键词 气体传感器 微热板 MEMS传感器 有限元分析
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光学MEMS器件气密性封装结构温度循环可靠性分析
10
作者 苏俊辉 张乾丰 +1 位作者 张境煌 刘湛 《中国集成电路》 2025年第12期59-64,共6页
针对光学MEMS器件封装结构,采用正交实验与有限元仿真相结合的方法分析温度循环条件下玻璃封盖、键合环、基体对MEMS封装结构热应力的影响,以最大等效应力为指标研究各结构参数对封装热可靠性的影响程度,并进行其结构优化。根据有限元... 针对光学MEMS器件封装结构,采用正交实验与有限元仿真相结合的方法分析温度循环条件下玻璃封盖、键合环、基体对MEMS封装结构热应力的影响,以最大等效应力为指标研究各结构参数对封装热可靠性的影响程度,并进行其结构优化。根据有限元仿真结果得到一组结构参数优化组合,其最大等效应力小于优化前的封装结构,为提高MEMS器件封装结构服役过程中的可靠性提供参考。 展开更多
关键词 MEMS封装 有限元仿真 封装可靠性 热循环
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基于差分进化算法的高性能环形陀螺仪结构设计与优化
11
作者 葛啸 陈旭辉 +1 位作者 丁徐锴 李宏生 《航空科学技术》 2025年第7期104-112,共9页
微机械环形陀螺作为一种具备导航级应用前景的角速度传感器,其性能与结构形态及几何参数密切关联。然而,环形谐振子动力学模型高度复杂,目前尚无系统化的设计准则。同时,受制于有限的器件面积和工艺精度约束,检测灵敏度的大幅提升成为... 微机械环形陀螺作为一种具备导航级应用前景的角速度传感器,其性能与结构形态及几何参数密切关联。然而,环形谐振子动力学模型高度复杂,目前尚无系统化的设计准则。同时,受制于有限的器件面积和工艺精度约束,检测灵敏度的大幅提升成为亟待突破的技术瓶颈。本文提出一种具有高检测灵敏度与环境适应性的微机械环陀螺结构,并基于其几何模型推导了陀螺的灵敏度表达式。依托某联合仿真平台,采用改进的差分进化算法,对环形陀螺的结构参数进行了优化。以最大化环陀螺的检测灵敏度为目标,结合了不可行解处理机制以应对陀螺对环境适应性与工艺可行性的要求。结果表明,优化后的环陀螺结构不仅满足了既定的工艺要求,还展现出了出色的抗冲击能力。更重要的是,与初始方案相比,其检测灵敏度提升了3~9倍。该方法充分发掘了环形陀螺的力学性能潜力。 展开更多
关键词 微电子机械系统 环形陀螺仪 结构优化 差分进化 有限元方法
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MEMS传感器在桥梁挠度测量中的应用研究
12
作者 张建明 《价值工程》 2025年第9期109-111,共3页
桥梁变形监测是桥梁结构健康监测中的重要内容,研究低成本、具备人工智能技术监测桥梁变形意义重大。将桥梁简化为简支梁,基于有限元理论进行变形分析,合理布设MEMS倾角传感器,利用三次样条插值方法拟合桥梁挠度曲线,通过有限元计算和... 桥梁变形监测是桥梁结构健康监测中的重要内容,研究低成本、具备人工智能技术监测桥梁变形意义重大。将桥梁简化为简支梁,基于有限元理论进行变形分析,合理布设MEMS倾角传感器,利用三次样条插值方法拟合桥梁挠度曲线,通过有限元计算和简支梁荷载试验验证MEMS倾角传感器测量计算挠度曲线方法的适用性和准确性。 展开更多
关键词 MEMS倾角传感器 有限元 三次样条插值 挠度曲线
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MEMS微弹簧高过载条件下的动态响应
13
作者 谢雨珊 陈正光 +3 位作者 张英豪 果家隆 王亚斌 刘扬 《探测与控制学报》 北大核心 2025年第6期46-55,共10页
为探究MEMS微弹簧在高过载条件下的动态响应规律,采用理论求解和仿真验证的方法,建立了微弹簧系统模型,通过计算机程序求解出运动行程与运动时间之间的函数关系,进而得到了运动速度、加速度与运动时间之间的函数关系。高过载条件下微弹... 为探究MEMS微弹簧在高过载条件下的动态响应规律,采用理论求解和仿真验证的方法,建立了微弹簧系统模型,通过计算机程序求解出运动行程与运动时间之间的函数关系,进而得到了运动速度、加速度与运动时间之间的函数关系。高过载条件下微弹簧会受到相应环境力,以S型微弹簧为例,研究结果表明:在不同的尺寸设计下,当微弹簧刚度足够大时,微弹簧在受力后的短时间内达到简谐振动最大行程,振幅较小导致微弹簧及滑块被拉伸的距离有限,无法到达闭锁位置;当微弹簧刚度设计适中时,微弹簧可在微秒级时间下运动到指定位置闭锁。应用于微小型引信时,在微尺度下,各刚度下的S型微弹簧单独使用时一般不能达到常规引信要求的延期解除隔离时间,因此微弹簧通常与其他元器件配合使用从而达到能量转换和延期解除隔离的目的。 展开更多
关键词 MEMS微弹簧 二阶系统 微弹簧动态响应分析 有限元数值模拟
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基于硅基的MEMS惯性开关设计与仿真
14
作者 卢晓曼 王瑞 +2 位作者 雷程 余建刚 梁庭 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第3期52-57,共6页
为了降低压膜气体阻尼对惯性开关响应时间的影响,基于硅基设计了一种MEMS惯性开关传感器,通过分析传感器悬臂梁尺寸对传感器最大位移及固有频率的影响和不同尺寸固支结构在100 g载荷的作用下的变形量,确定了惯性开关传感器的具体结构尺... 为了降低压膜气体阻尼对惯性开关响应时间的影响,基于硅基设计了一种MEMS惯性开关传感器,通过分析传感器悬臂梁尺寸对传感器最大位移及固有频率的影响和不同尺寸固支结构在100 g载荷的作用下的变形量,确定了惯性开关传感器的具体结构尺寸,悬臂梁的尺寸为1000μm×200μm×40μm,固支结构的宽度为600μm。通过3层键合抽真空工艺降低环境气压,通过COMSOL仿真分析环境气压对开关响应时间的影响,确定随着环境气压减小,开关响应时间减小,结合工艺参数,确定环境气压为50 Pa,仿真分析响应时间为154.4μs,相较于大气压响应时间降低了8.4%。 展开更多
关键词 MEMS惯性开关 3层键合 压膜气体阻尼 COMSOL有限元仿真 响应时间
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高性能横向轴硅微陀螺仪研究
15
作者 张志勇 杨拥军 任臣 《微纳电子技术》 2025年第9期81-88,共8页
设计并制备了一种高性能横向轴硅微陀螺仪。阐述了横向轴硅微陀螺仪的研究现状及性能较差的原因。在此基础上,采用全封闭式驱动框架结构和四质量块全差分电容检测结构对陀螺仪敏感结构进行了优化,通过抑制正交误差、提高驱动能力、提升... 设计并制备了一种高性能横向轴硅微陀螺仪。阐述了横向轴硅微陀螺仪的研究现状及性能较差的原因。在此基础上,采用全封闭式驱动框架结构和四质量块全差分电容检测结构对陀螺仪敏感结构进行了优化,通过抑制正交误差、提高驱动能力、提升检测灵敏度、提高工作模态频率并隔离干扰模态频率,显著提升了陀螺仪的整体性能和环境适应性。采用表面硅微机械加工技术完成了陀螺仪芯片加工,利用无引脚芯片载体(LCC)实现了陀螺仪的气密封装。封装后陀螺仪整体尺寸为5.0 mm×5.0 mm×1.8 mm,功耗约为22 mW。测试了陀螺仪典型性能参数,陀螺仪量程达到±300°/s,零偏不稳定性为0.55°/h,角度随机游走为0.07°/h,能够满足大部分工程应用需求。 展开更多
关键词 微电子机械系统(MEMS) 振动式陀螺仪 四质量块 全差分电容检测 有限元仿真
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有限元法在MEMS安全系统仿真中的应用 被引量：6
16
作者 刘小岗 施坤林 +2 位作者 牛兰杰 赵旭 王发林 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2006年第1期14-16,共3页
有限元法是MEMS安全系统仿真的基本方法。以大型有限元仿真软件ANSYS/LS-DYNA为工具,应用动力学运动方程的直接积分方法(中心差分法)求解运动方程。对设计方案进行了说明。
关键词 MEMS 有限元法 ANSYS/LS—DYNA 安全系统
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新型MEMS三维振动传感器的有限元分析 被引量：4
17
作者 李振 吴淑娟 +1 位作者 张国军 薛晨阳 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期502-508,共7页
针对目前多维振动传感器的需求,研制了一种基于MEMS技术的仿昆虫纤毛三维振动传感器。首先,介绍了振动传感器的仿生机理和工作原理;然后,推导了振动传感器的力学模型并建立了有限元模型;最后,对该传感器进行了静、动态特性分析,并通过... 针对目前多维振动传感器的需求,研制了一种基于MEMS技术的仿昆虫纤毛三维振动传感器。首先,介绍了振动传感器的仿生机理和工作原理;然后,推导了振动传感器的力学模型并建立了有限元模型;最后,对该传感器进行了静、动态特性分析,并通过实验验证最终得出该传感器的灵敏度为274.18μV/gn、维间耦合小于等于0.612 5%、测量范围为±25 gn、共振频率为2 342.6 Hz、抗冲击能力为100 gn。 展开更多
关键词 振动传感器 MEMS 有限元法 三维 仿生
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水平式隧穿磁强计的建模与仿真 被引量：4
18
作者 汤学华 尤政 杨拥军 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2005年第5期566-568,共3页
隧穿磁强计是一种基于量子力学中隧道效应原理的新型磁强计,该文给出了两种隧穿磁强计方案,一种是洛伦次力方向和敏感元件平面相互垂直的垂直式方案,另一种是洛伦次力方向和敏感元件平面相互重合的水平式方案,分析了垂直式方案的加工难... 隧穿磁强计是一种基于量子力学中隧道效应原理的新型磁强计,该文给出了两种隧穿磁强计方案,一种是洛伦次力方向和敏感元件平面相互垂直的垂直式方案,另一种是洛伦次力方向和敏感元件平面相互重合的水平式方案,分析了垂直式方案的加工难点。建立了水平式隧穿磁强计的敏感元件——质量弹簧系统的模型,推导了系统刚度和1阶固有频率的计算式,应力仿真图、静力变形仿真图和1阶振型仿真图均符合设计要求,结果证明模型是正确的。 展开更多
关键词 隧穿效应 磁强计 微机电系统 有限元
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基于MEMS技术的微电容式加速度传感器的设计 被引量：7
19
作者 程未 曾晓鹭 +1 位作者 卞剑涛 冯勇建 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2003年第8期75-77,共3页
给出了一种基于MEMS技术制作的微电容式加速度传感器的结构及工艺。为了准确地把握这种微电容式加速度传感器的力学和电学特性,仔细地建立了它的力学模型。在此基础上,详细分析了它的动态特性———模态。并用有限元的方法分析和计算了... 给出了一种基于MEMS技术制作的微电容式加速度传感器的结构及工艺。为了准确地把握这种微电容式加速度传感器的力学和电学特性,仔细地建立了它的力学模型。在此基础上,详细分析了它的动态特性———模态。并用有限元的方法分析和计算了微电容式加速度传感器的加速度与电容信号的非线性输入输出关系,并结合实测参数验证了模型的有效性。最后提出了一种详细的有效的基于MEMS技术的微电容式加速度传感器的结构以及加工工艺流程。基于MEMS技术制作的微电容式加速度传感器具有结构简单、工作可靠和工作范围大的特点。根据这套方法,可以比较方便地设计并加工不同测量要求的加速度计。 展开更多
关键词 微机电系统 有限元分析 加工工艺 MEMS技术 微电容式加速度传感器
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非制冷红外FPA结构设计及物理特性有限元模拟 被引量：3
20
作者 石莎莉 陈大鹏 +1 位作者 欧毅 叶甜春 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第12期25-29,38,共6页
提出了一种薄膜式镂空双材料单层膜微悬臂梁结构的非制冷红外焦平面成像阵列(FPA,FocalPlateArray)。通过测量热膨胀系数相差较大的两种材料构成的悬臂梁受到红外辐射后的热形变分布,得到红外源的温度分布,从而实现在基于光力效应的光... 提出了一种薄膜式镂空双材料单层膜微悬臂梁结构的非制冷红外焦平面成像阵列(FPA,FocalPlateArray)。通过测量热膨胀系数相差较大的两种材料构成的悬臂梁受到红外辐射后的热形变分布,得到红外源的温度分布,从而实现在基于光力效应的光学读出系统中成像的目的。利用解析法建立了单层膜悬臂梁结构的热机械模型,用有限元软件对其优化参数下的热学性能和耦合特性进行了有限元的计算机模拟与分析。模拟热机械灵敏度结果为2.49×10-4deg/K,与热机械模型预测结果基本一致,为FPA的结构设计提供了有效的参数依据。 展开更多
关键词 MEMS FPA 有限元 悬臂梁
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