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非接触式电容压力传感器敏感元件的设计及性能分析
  • ISSN号:1004-1699
  • 期刊名称:传感技术学报
  • 时间:0
  • 页码:1544-1552
  • 语言:中文
  • 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]中国科学院电工研究所,北京100080, [2]北京理工大学,北京100081, [3]中国科学院研究生院,北京100049
  • 相关基金:国家自然科学基金项目资助(50677068);国家高技术研究发展计划863项目资助(2006AA042345);教育部长江学者和创新研究团队计划项目资助(PCSIRT)
  • 相关项目:光伏MEMS微能源技术基础研究
中文摘要:

将中心岛膜结构的压力敏感膜用在非接触式电容式压力传感器中,解决了平膜结构带来的各点挠度不同、非线性和需要后续补偿电路的问题。通过对材料为多晶硅的中心岛膜进行结构优化设计和挠度、应力等力学性能分析。计算了在不同外加压力条件下压力敏感膜的电容数值、灵敏度和线性度。根据优化设计,外加压力在0.2~1.4×10^5Pa间变化时,电容值在0.0251~0.0281pF间变化;通过分析两种结构敏感膜在XY面内同一位置与中心挠度差的变化率,中心岛膜结构的变化率为49.4%低于平膜结构1.7%。因而中心岛膜结构比平膜结构有更好的灵敏度和线性。

英文摘要:

Central island structure of the sensitive diaphragm used in untouched-mode capacitive pressure sensor solved the problem of the different, nonlinear, compensation circuit complexity. Through the optimization structural design for polysilicon sensitivity diaphragm, flexibility, stress and other mechanical properties also be analyzed. Capacitance values, sensitivity and linearity of the sensitive diaphragm are calculated at different applied pressure. According to the optimizing design, when applied pressure varying between 0. 2-1.4×10^5Pa, capacitance value changed between 0. 0251-0. 0281 pF. By analyzing rate of flexibility in XY plane at the same position of the two different diaphragm structure. Central island structure is 49.4% below the plane diaphragml. 7%. Central island structure has a better sensitivity and linear.

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期刊信息
  • 《传感技术学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:国家教育部
  • 主办单位:东南大学 中国微米纳米技术学会
  • 主编:黄庆安
  • 地址:南京市四牌楼2号
  • 邮编:210096
  • 邮箱:dzcg-bjb@163.com
  • 电话:025-83794925
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-1699
  • 国内统一刊号:ISSN:32-1322/TN
  • 邮发代号:28-366
  • 获奖情况:
  • 2011-2012年获中国科技论文在线优秀期刊一等奖,2012年获第四届中国高校优秀科技期刊奖,2011年获中国精品科技期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,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)
  • 被引量:18030