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孔的形状和排列方式对厚孔板微结构压膜空气阻尼的影响分析
  • 期刊名称:董林玺*,刘国华,钱忺,孔的形状和排列方式对厚孔板微结构压膜空气阻尼的影响分析,传感技术学报. 20
  • 时间:0
  • 分类:TP212[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[1]杭州电子科技大学射频电路与系统教育部重点实验室,杭州310018, [2]中科院上海传感技术联合国家重点实验室,上海200050
  • 相关基金:项目来源:国家自然科学基金项目(60506015);浙江省自然科学基金项目(Y107105);GHz频率机械耦合阵列组合的盘结构电容式微机械谐振器关键技术研究项目(61376117);规模集成振动微机械谐振器的静电调谐技术研究项目(LY13F040004)
  • 相关项目:高分辨率微机械电容式传感器及三轴惯性组合中的关键技术研究
中文摘要:

电气刚度是影响MEMS谐振器谐振频率精度的因素之一。但是对于谐振器受到应力时,产生的形变量对电气刚度的影响的理论研究报道甚少。鉴于此,本文对电容式盘结构谐振器受径向静电力和纵向惯性力下的形变量以及电气刚度的改变量进行了系统的理论分析。研究结果表明,当圆盘与电极间隙为50 nm,且电压达到50 V时,圆盘由于静电力产生的径向形变量可达间隙的2.05%,电气刚度改变6.15%。当圆盘半径为100μm,且受到10000 gn 的纵向惯性力时,其最大形变量可以达到圆盘厚度的2.4%,电气刚度改变2.4%。本文分析结果对其他盘结构谐振器的分析亦有重要借鉴意义。

英文摘要:

Electrical stiffness is one of the factors that affect the resonant frequency accuracy of MEMS resonator. But there are few reports on the study of the impact of deformation on the electrical stiffness when the resonator is under the stress. Therefore,the deformation under the radial electrostatic force and longitudinal inertial force,and the variation on the electrical stiffness of capacitive disk resonator are systematically analyzed in this paper. The results show that when the gap between the disk and electrodes is 50 nm,and the voltage reaches 50 V,the radial deformation due to the electrostatic force can be 2 . 05% of the gap and the electrical stiffness changes 6 . 15%. When the longitudinal inertial force of 10 000 gn is supplied,if the radius of disk is 100μm,the biggest deformation can be 2 . 4% of the disk thickness and the electrical stiffness changes 2 . 4%. The results of this paper also have important references for other disk resonators.

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