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国家自然科学基金(60506015)

作品数:12 被引量:32H指数:4
相关作者:董林玺孙玲玲钱忺陈金丹刘国华更多>>
相关机构:杭州电子科技大学更多>>
发文基金:国家自然科学基金浙江省自然科学基金更多>>
相关领域:自动化与计算机技术电子电信电气工程机械工程更多>>

文献类型

  • 12篇中文期刊文章

领域

  • 8篇自动化与计算...
  • 3篇电子电信
  • 1篇天文地球
  • 1篇机械工程
  • 1篇电气工程

主题

  • 7篇MEMS
  • 3篇电容式
  • 3篇加速度
  • 3篇感器
  • 3篇传感
  • 3篇传感器
  • 2篇加速度计
  • 2篇SENSIN...
  • 2篇SLIDE
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  • 1篇低真空
  • 1篇电气
  • 1篇电容
  • 1篇电容式传感器
  • 1篇电容式加速度...
  • 1篇电容式加速度...
  • 1篇形变
  • 1篇形变量
  • 1篇优化设计

机构

  • 9篇杭州电子科技...

作者

  • 9篇董林玺
  • 6篇孙玲玲
  • 3篇钱忺
  • 2篇陈金丹
  • 1篇王光义
  • 1篇徐小良
  • 1篇刘国华
  • 1篇李永杰
  • 1篇李寿洛
  • 1篇许立
  • 1篇霍卫红

传媒

  • 5篇Journa...
  • 5篇传感技术学报
  • 2篇电子学报

年份

  • 1篇2014
  • 1篇2013
  • 3篇2010
  • 3篇2009
  • 2篇2008
  • 2篇2007
12 条 记 录,以下是 1-10
排序方式:
A Novel Capacitive Biaxial Microaccelerometer Based on the Slide-Film Damping Effect被引量:2
2008年
A novel capacitive biaxial microaccelerometer with a highly symmetrical microstructure is developed. The sensor is composed of a single seismic mass, grid strip, supporting beam, joint beam, and damping adjusting combs. The sensing method of changing capacitance area is used in the design,which depresses the requirement of the DRIE process, and de- creases electronic noise by increasing sensing voltage to improve the resolution. The parameters and characteristics of the biaxial microaccelerometer are discussed with the FEM tool ANSYS. The simulated results show that the transverse sensitivity of the sensor is equal to zero. The testing devices based on the slide-film damping effect are fabricated, and the testing quality factor is 514, which shows that the designed structure can improve the resolution and proves the feasibility of the designed process.
董林玺颜海霞钱忺孙玲玲
关键词:MEMS
Effect of Inertial Shock on RF MEMS Capacitive Switches Property in Low Vacuum
2007年
The influence of outside inertial shock combined with RF signal voltages on the properties of a shunt capacitive MEMS switch encapsulated in a low vacuum environment is analyzed considering the damping of the air around the MEMS switch membrane. An analytical expression that approximately computes the displacement induced by outside shock is obtained. According to the expression, the minimum required mechanical stiffness constant of an MEMS switch beam in some maximum tolerated insertion loss condition and some external inertial shock environment or the insertion loss induced by external inertial shock can also be obtained. The influence is also illustrated with an RF MEMS capacitive switch example,which shows that outside environment factors have to be taken into account when designing RF MEMS capacitive switches working in low vacuum. While encapsulating RF MEMS switches in low vacuum diminishes the air damping and improves the switch speed and operation voltage,the performances of a switch is incident to being influenced by outside environment. This study is very useful for the optimized design of RF MEMS capacitive switches working in low vacuum.
董林玺孙玲玲徐小良
A novel capacitive micro-accelerometer with grid strip capacitances and sensing gap alterable capacitances
2009年
The comb capacitances fabricated by deep reactive ion etching (RIE) process have high aspect ratio which is usually smaller than 30 : 1 for the complicated process factors, and the combs are usually not parallel due to the well-known micro-loading effect and other process factors, which restricts the increase of the seismic mass by increasing the thickness of comb to reduce the thermal mechanical noise and the decrease of the gap of the comb capacitances for increasing the sensitive capacitance to reduce the electrical noise. Aiming at the disadvantage of the deep RIE, a novel capacitive micro-accelerometer with grid strip capacitances and sensing gap alterable capacitances is developed. One part of sensing of inertial signal of the micro-accelerometer is by the grid strip capacitances whose overlapping area is variable and which do not have the non-parallel plate's effect caused by the deep RIE process. Another part is by the sensing gap alterable capacitances whose gap between combs can be reduced by the actuators. The designed initial gap of the alterable comb capacitances is relatively large to depress the effect of the maximum aspect ratio (30 : 1) of deep RIE process. The initial gap of the capacitance of the actuator is smaller than the one of the comb capacitances. The difference between the two gaps is the initial gap of the sensitive capacitor. The designed structure depresses greatly the requirement of deep RIE process. The effects of non-parallel combs on the accelerometer are also analyzed. The characteristics of the micro-accelerometer are discussed by field emission microscopy (FEM) tool ANSYS. The tested devices based on slide-film damping effect are fabricated, and the tested quality factor is 514, which shows that grid strip capacitance design can partly improve the resolution and also prove the feasibility of the designed silicon-glass anodically bonding process.
董林玺陈金丹颜海霞霍卫红李永杰孙玲玲
MEMS圆盘谐振器形变对电气刚度影响分析被引量:1
2014年
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10 000 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。
董林玺俞权包金艳陶家平
关键词:静电力惯性力形变量
倾斜梳齿的MEMS电容式传感器惯性脉冲响应特性研究被引量:13
2008年
DRIE(Deep Reactive Ion Etching)工艺加工的高深宽比梳齿电容不能保证绝对平行.本文在考虑低真空空气阻尼力的同时,研究了梳齿电容倾斜的MEMS传感器对脉冲惯性信号的响应,并分析了DRIE工艺因素对器件性能的影响.研究结果表明,当传感器为没有静电力反馈的双边电容结构时,梳齿电容的不平行对传感器的响应位移、惯性脉冲响应线性度范围影响明显,且随着封装真空度增加而加重.若传感器有静电力反馈,惯性脉冲响应的灵敏度降低,但DRIE工艺因素的影响程度降低.为了抑制DRIE工艺导致的梳齿电容不平行因素的影响,文中还设计了一个新型的变电容面积的MEMS惯性传感器,并用ANSYS初步分析了其性能,设计了其详细的制作工艺流程.
董林玺颜海霞钱忺孙玲玲
关键词:MEMS
倾斜梳齿的MEMS电容式加速度传感器自我标定特性研究被引量:4
2013年
研究MEMS电容式加速度传感器的自我标定方法,模拟机械振动台标定,提高标定效率和降低标定成本,并从理论上分析了DRIE工艺误差对传感器自我标定精度的影响。分析的传感器模型梳齿间距为4μm,厚度80μm,传感器自我标定以模拟幅值为1 g的振动台标定为例,针对DRIE工艺加工的高深宽比梳齿电容存在正负侧壁倾斜角α的情况,分析了该倾斜角对梳齿式传感器自我标定的影响。分析结果表明:传感器工作在开环电路时,梳齿的倾斜对传感器自我标定影响明显,且随着倾斜角度的增大而增大。与梳齿完全平行时传感器的自我标定相比,倾斜角为±0.1°时,自我标定误差约为10%;倾斜角为0.5°时,自我标定误差约为27%;倾斜角为-0.5°时,极板发生吸合。表明传感器工作在开环电路时,梳齿的倾斜角对传感器的自我标定影响明显,而传感器工作在闭环电路时,梳齿的倾斜对自我标定的影响明显降低,当倾斜角小于±0.5°时,自我标定的误差小于0.6%,理论误差接近于激光干涉仪绝对标定法的误差(0.5%~1%),证明了自我标定方法的可行性。还分析了倾斜角影响自我标定精度的原因以及提出了开环自我标定时减小倾斜角误差的方法,并阐述了具体的修正步骤。
董林玺楼进峰
关键词:电容式加速度传感器
新型磁驱动增大检测电容的高精度MEMS惯性传感器研究被引量:5
2010年
增大传感器振子的质量和静态测试电容可以减小电容式MEMS惯性传感系统的噪声,而深度粒子反应刻蚀工艺由于复杂的工艺原因,当深宽比较大时,不能刻蚀出大质量和大初始电容的传感器.据此,本文研究了一种磁驱动增大检测电容的MEMS惯性传感器,通过电磁驱动器,传感器的静态测试电容可以大幅增加,在梳齿电容上刻蚀阻尼槽后,其机械噪声达到0.61μg每根号赫兹,仿真其共振频率为598Hz,静态位移灵敏度为0.7μm每重力加速度,基于硅-玻璃键合工艺,制作了栅形条电容式惯性传感器,并用电磁驱动的方式测试其品质因子达到715,从而验证了制作工艺的可行性和电磁驱动器改变传感器初始静态测试电容的可行性.
董林玺焦继伟颜海霞孙玲玲
关键词:电容式加速度计惯性传感器
低真空封装的新型变电容面积MEMS惯性传感器阶跃响应特性分析被引量:2
2009年
一种新型变电容面积MEMS惯性传感器与传统的梳齿电容传感器相比,具有对梳齿电容不平行敏感度低,可加测试电压高等优点。通过对该传感器在低真空封装条件下的惯性阶跃响应特性分析,着重研究了不同梳齿电容倾斜角度对该传感器的阶跃惯性信号响应的影响,以及不同倾斜角度梳齿的位移响应和测试电压、空气真空度的关系,并把该结果和梳齿结构的情况进行比较。结果表明,工艺因素对变电容面积MEMS惯性传感器在低真空封装下的阶跃惯性响应影响很小;另外,该结构上可加的测试电压可以是梳齿电容结构上可加测试电压的近10倍,这有利于减小接口电路的噪声。以上分析论证了该新型传感器有利于降低器件的工艺要求和提高传感器的分辨率。
陈金丹董林玺颜海霞霍卫红李永杰孙玲玲
关键词:MEMS
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被引量:7
2007年
本文对微结构上孔的形状和排列方式对压膜空气阻尼的影响进行了理论和模拟分析.理论研究表明对于不同厚度、不同排列方式下的孔单元阵列,若孔的总面积和孔单元面积均为常数,当孔数增加到某一值时有最小阻尼力,并用FEM工具ANSYS证明了该结论的正确性.结果还表明孔数对恒定尺寸微结构空气阻尼的影响随着结构厚度和孔数的增加而变得更加明显.分析结果对比表明在同样的尺寸条件下,孔方形排列微结构的空气阻尼小于孔蜂窝式排列微结构的空气阻尼,该现象随着孔单元面积的增加变得越明显,但是随着孔单元接近微结构的边界,阻尼之间的差距减小.研究结果可以用在高精度MEMS器件如MEMS地震检波器、MEMS光开关和MEMS红外光传感器等的优化设计中去.
董林玺刘国华钱忺
关键词:MEMS加速度计孔板优化设计
不同检测电容结构对MEMS电容传感器性能的影响分析被引量:3
2010年
改进传感器检测电容几何结构能有效改善传感器的性能。本文对梳齿电极结构、栅形电极结构及梳栅电极结构检测电容的性能特点进行分析比较,重点分析了振子质量、空气阻尼、系统阻尼系数比以及灵敏度等特性,得出在相同的外轮廓尺寸、支撑梁、振子厚度以及振子到衬底的距离的条件下,栅形结构传感器的振子质量最大,空气阻尼最小,适合制作高分辨率的传感器;在大气下,梳齿结构灵敏度增加的同时空气阻尼力也会增加,且振子质量较小,适合制作高灵敏度,低分辨率传感器结构;梳栅结构的特点居于两者之间,适合制作需要兼顾分辨率和灵敏度的传感器。通过实例计算,证明了该结果。
董林玺李寿洛陈金丹颜海霞许立王光义孙玲玲
关键词:MEMS
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