【摘 要】
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该论文主要针对硅谐振式压力微传感器的闭环自激系统的设计和加工工艺等关键问题进行了理论和实验研究.针对硅谐振式压力微传感器闭环系统的工作特点,提出了自动频率跟踪的压
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该论文主要针对硅谐振式压力微传感器的闭环自激系统的设计和加工工艺等关键问题进行了理论和实验研究.针对硅谐振式压力微传感器闭环系统的工作特点,提出了自动频率跟踪的压阻式辅助传感器方案;给出了硅谐振式压力微传感器敏感结构的总体设计方案.利用解析和有限元法对谐振式压力微传感器的敏感结构进行了分析,得出了敏感结构表面上应力分布以及梁谐振了的一阶固有频率特性.根据硅谐振式压力微传感器敏感结构的力学模型,对压敏电阻材料的选择、布置及其温度补偿方案进行了分析,并且就压敏电阻与硅梁谐振子的兼容性问题进行了讨论.基于锁相放大器处理微弱信号的能力,论文讨论了利用通用锁相放大器,构建硅谐振式压力微传感器的开环特性测试系统.实验结果表明:开环特性测试系统能够较好的实现对已封装好的硅微谐振式压力传感器频率特性的测量工作.针对硅谐振式压力微传感器的硅微机械加工工艺,论文对此进行了详细研究,设计、讨论了硅谐振式压力微传感器敏感结构的加工工艺流程.就工艺的选择以及工艺流程的每一步骤的目的、工艺实现中注意的要点以及工艺步骤的具体条件进行了分析和研究.为了使谐振式传感器获得较高的机械品质因数,对传感器的封装结构也进行了适当的考虑.该文所得到的有关结果与结论为设计和实现硅谐振式压力微传感器提供了一定的理论和实验依据,具有工程实用价值.
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