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一种基于MEMS技术的新型谐振式微流量传感器
  • ISSN号:1002-1841
  • 期刊名称:仪表技术与传感器
  • 时间:0
  • 页码:1-3
  • 语言:中文
  • 分类:TH814[机械工程—仪器科学与技术;机械工程—精密仪器及机械]
  • 作者机构:[1]传感器国家重点实验室,中国科学院电子学研究所,北京100190
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(60674112)
  • 相关项目:基于昆虫毛状感触器的仿生微气流传感器研究
中文摘要:

提出了一种新颖的微机械谐振式微流量传感器。该传感器采用电磁激励方式。传感器主要由1个3μm厚H型谐振器、1个40μm厚的悬臂梁平板(2000tzmX5000txm)以及连接平板和框架的2根40μm厚的支撑梁组成。谐振器采用低应力富硅氮化硅SiN制作,可以方便地使用湿法腐蚀释放谐振器,从而简化工艺流程,提高成品率。文中分析了理论模型、有限元仿真(FEA)、工艺制造和测试结果。测试结果显示,传感器在1SLM(标准L/min)流量下,频率漂移为500Hz,分辨率达到5/1000。但在输出(谐振器频率漂移)和输入(气体流量)间存在二次曲线关系。

英文摘要:

A novel resonant micro flow sensor was proposed. The electromagnetic excitation was adopted. The basic construction consists of a 3-μm-thick H-type resonator (30 × 1 000) μm^2 and a 40-μm-thick square cantilever paddle (2 000 × 5 000) μm^2 which connect frame with two 40-μm-thick supporting beams. The resonator was made of LPCVD silicon rich silicon nitride SiN, it can be fabricated only by KOH wet etching due to the chemical durability of SiN, which can simplify the production process. The theoretical analysis,FEA-ansys simulation, fabrication process, and the testing experiments were discussed. The experiment results show that the frequency shift of the sensor is 500 Hz/( SLM), resolution is up to 0.5%. The relationship between output (frequency shift) and input (flow of air) is a quadratic curve.

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期刊信息
  • 《仪表技术与传感器》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:沈阳仪表科学研究院
  • 主办单位:沈阳仪表科学研究院
  • 主编:刘凯
  • 地址:沈阳市大东区北海街242号
  • 邮编:110043
  • 邮箱:bjb@17sensor.com
  • 电话:024-88718630 88718620
  • 国际标准刊号:ISSN:1002-1841
  • 国内统一刊号:ISSN:21-1154/TH
  • 邮发代号:8-69
  • 获奖情况:
  • 2007年获得北方优秀期刊奖,2007年荣获机械工业期刊质量评审一等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 波兰哥白尼索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:16968