检索结果-南通市图书馆

作者：韩文曼中北大学

学位级别：硕士

本文针对战场传感器网络、智能雷场等系统的探测和识别需求,以微型化、低功耗、组合化为切入点,引入MEMS技术,通过研究振动/磁单片集成传感器的结构方案和工艺技术,建立单片集成传感器模型,为战场目标探测提供一种检测手段。在本文的研... 详细信息

本文针对战场传感器网络、智能雷场等系统的探测和识别需求,以微型化、低功耗、组合化为切入点,引入MEMS技术,通过研究振动/磁单片集成传感器的结构方案和工艺技术,建立单片集成传感器模型,为战场目标探测提供一种检测手段。在本文的研究中,重点分析了单片集成传感器的结构和工艺流程,建立了单片集成传感器的预测模型。主要工作体现在以下几个方面:1、在对国内外单片集成传感器研究所取得的成果进行调研和总结,以及几种典型的振动传感器和磁传感器和磁传感器类型、典型结构分析的基础上,根据设计要求,确定振动传感器和磁传感器的结构形式,分析了两种传感器的兼容性,并确定了单片集成传感器的整体方案。2、基于振动传感器的基本结构和工作原理,理论分析了振动传感器（0-50g）结构的应力、固有频率和阻尼对它的影响,结合理论分析结果确定了振动传感器的结构尺寸,利用ANSYS软件对振动传感器结构进行有限元仿真分析,包括结构的静态分析和模态分析,并根据静态分析结果,确定了压阻元件的设计参数。3、基于磁传感器的基本结构和工作原理,理论分析了磁传感器（-0.6T-0.6T）的静态特性,利用Silvaco TCAD软件对磁传感器结构进行建模,分析了磁敏感层宽长比及霍尔输出端宽度对磁特性的影响,确定了磁传感器的结构尺寸,并将串联霍尔元件的灵敏度同单一霍尔元件的灵敏度进行了对比分析,串联磁传感器的灵敏度较单一霍尔元件的灵敏度有了显著提高,验证了磁传感器结构的合理性。4、结合加工单位的标准工艺,完成了单片集成传感器的结构加工版图设计以及加工工艺流程设计,并对涉及到的关键工艺进行了阐述。综合以上工作,确定了单片集成传感器的结构形式、尺寸参数及工艺流程,通过理论计算和仿真分析,当供电电压为5V时所设计的振动传感器灵敏度可以达到1.27mv/g,固有频率为7464Hz,磁传感器灵敏度可以达到158.82mv/T。

关键词： MEMS技术振动传感器磁场传感器单片集成传感器

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基于SHT10单片集成传感器温湿度检测模块设计

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国外电子测量技术 2006年第6期25卷 43-46页

作者：孙环滕召胜湖南大学电气与信息工程学院长沙410082

测控系统中经常涉及到温度和湿度参数的检测,采用一体化集成的传感器对温湿度进行检测有利于提高系统的抗干扰能力和可靠性。SHT10正是集温度和湿度检测于一体的单片集成传感器。文中介绍SHT10传感器的基本特性和外部接口的时序要求,详... 详细信息

测控系统中经常涉及到温度和湿度参数的检测,采用一体化集成的传感器对温湿度进行检测有利于提高系统的抗干扰能力和可靠性。SHT10正是集温度和湿度检测于一体的单片集成传感器。文中介绍SHT10传感器的基本特性和外部接口的时序要求,详细讨论以SHT10为信息源的温湿度模块的软硬件设计。

关键词： SHT10 温湿度检测单片集成传感器

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基于拓扑优化的MEMS压力传感器设计与仿真研究

基于拓扑优化的MEMS压力传感器设计与仿真研究

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作者：邵爽安徽大学

学位级别：硕士

MEMS压阻式压力传感器被广泛应用于汽车电子、航空航天、医疗器械、消费电子等领域,因其具有体积小、线性度高和易于集成等优点。随着社会的发展,各种领域对高精度压力传感器的需求显著增加,然而传统压力传感器面临着如何均衡高灵敏度... 详细信息

MEMS压阻式压力传感器被广泛应用于汽车电子、航空航天、医疗器械、消费电子等领域,因其具有体积小、线性度高和易于集成等优点。随着社会的发展,各种领域对高精度压力传感器的需求显著增加,然而传统压力传感器面临着如何均衡高灵敏度和高线性度的问题,因此国内外众多学者通常选择设计新的结构来平衡两者之间的关系。但是,传统结构设计的方法依赖于设计者的经验和直觉,针对这一问题,本文提出了一种新型的膜结构,并以此为模型使用带附加项的拓扑优化方法优化传感器结构,并对新型结构开展了数学建模、对比分析、仿真验证、工艺设计等工作。本文首先分析了国内外学者提出的结构设计方案,并结合理论分析提出一种新型膜结构,通过有限元的方式对比了新型膜和方型膜之间的性能差异。为进一步提升传感器性能将结构进行不同目标函数的拓扑优化,分析表明指数加权的目标函数可以最大限度的将应变能集中在短梁结构上,提高传感器的灵敏度,并保证结构挠度在合理的范围内。紧接着建立了新结构几何尺寸和机械力学量之间的数学模型,并求解出结构的最优尺寸参数,将尺寸优化后的结构和多种经典结构进行对比。结果表明:新型传感器具有相对优异的性能,在0～8 k Pa,灵敏度为5.65 m V/V/k Pa,非线性度为0.26%FS。针对传感器的各种实际应用场景,对传感器结构进行稳态分析、模态分析、频率响应、瞬态冲击以及随机振动分析,仿真结果验证了传感器结构设计合理,具有较强的可靠性。接着设计了传感器的工艺流程和版图,由于结构轮廓是不规则曲线,所以使用L-Edit的Macro工具进行版图绘制。最后,为进一步提高MEMS传感器集成度和一致性,提出了单片集成压力和加速度传感器的两种垂直集成方式,并分析了MEMS三维集成用到的关键工艺技术。本文旨在使用一种系统性的方法设计一款高性能MEMS压力传感器,并对其开展仿真验证和工艺版图设计。

关键词： MEMS压力传感器拓扑优化单片集成传感器硅通孔技术

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基于MEMS技术磁场/压力/加速度传感器集成化研究

基于MEMS技术磁场/压力/加速度传感器集成化研究

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作者：慕艾霖黑龙江大学

学位级别：硕士

本文基于MEMS技术给出一种磁场/压力/加速度单片集成传感器,该结构由磁场传感器、压力传感器和三轴加速度传感器构成。基于霍尔效应,由两个霍尔输出端的霍尔磁场传感器实现对外加磁场的测量;基于压阻效应,压力传感器由C型硅杯和方形硅... 详细信息

本文基于MEMS技术给出一种磁场/压力/加速度单片集成传感器,该结构由磁场传感器、压力传感器和三轴加速度传感器构成。基于霍尔效应,由两个霍尔输出端的霍尔磁场传感器实现对外加磁场的测量;基于压阻效应,压力传感器由C型硅杯和方形硅膜构成,方形硅膜表面上的四个压敏电阻构成惠斯通电桥结构,可实现对外加压力的测量;加速度传感器由两个质量块、四个L型梁和中间双梁构成,在梁的根部分布着十二个压敏电阻,分别构成三组惠斯通电桥结构,通过检测三组惠斯通电桥的输出电压分别实现对三轴加速度的测量。在此基础上,采用ATLAS和ANSYS软件分别构建单片集成传感器中磁场传感器、压力传感器和加速度传感器结构仿真模型并进行仿真分析,通过结构参数优化,采用L-Edit集成电路版图设计软件设计单片集成传感器芯片版图。基于MEMS技术在n型晶向高阻单晶硅片上完成集成传感器芯片制作,并通过静电键合工艺和内引线压焊技术实现芯片封装。在室温条件下,本文通过采用磁场发生器、压力校准系统和加速度传感器校准系统构建的单片集成传感器测试系统进行传感器特性研究,实验结果给出,当电源电压为5.0V时,单片集成传感器中两个磁场传感器(MS1和MS2)的灵敏度分别为172.6mV/T、171.1mV/T,压力传感器的灵敏度为0.842mV/kPa,三轴加速度传感器的灵敏度为0.60mV/g(x轴)、0.73mV/g(y轴)和2.60mV/g(z轴)。实验结果表明,单片集成传感器能够同时实现对磁场、压力和三轴加速度三个物理量(五个参量)的测量,不同物理量之间存在微弱的交叉干扰,为集成传感器的进一步研究奠定了重要基础。

关键词：单片集成传感器 MEMS技术磁场传感器压力传感器加速度传感器

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精密集成温度传感器的应用技术

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河北工业科技 2004年第3期21卷 40-42页

作者：崔春城葛家怡张会莉河北科技大学信息科学与工程学院河北石家庄050054

集成温度传感器是采用硅半导体集成工艺而制成的,亦称硅传感器或单片集成传感器。集成温度传感器具有测温误差小、价格低、响应速度快、传输距离远等优点,适合远距离测温、控温,因此在现代信息技术领域得到了广泛应用。本文以AD592为例... 详细信息

集成温度传感器是采用硅半导体集成工艺而制成的,亦称硅传感器或单片集成传感器。集成温度传感器具有测温误差小、价格低、响应速度快、传输距离远等优点,适合远距离测温、控温,因此在现代信息技术领域得到了广泛应用。本文以AD592为例,介绍集成温度传感器在精密测温、远距离测温、利用矩阵电路实现多点测温时的应用技术。

关键词：集成温度传感器电流输出矩阵电路多点测温硅传感器单片集成传感器

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