硅谐振式压力传感器敏感结构设计与仿真

作     者：平文 孔德义 单建华 PING Wen;KONG De-yi;SHAN Jian-hua

作者机构：合肥工业大学电子科学与应用物理学院安徽合肥230011 中国科学院合肥智能机械研究所传感技术国家重点实验室安徽合肥230031 安徽工业大学机械工程学院安徽马鞍山243000 

基　　金：2014年国家青年自科基金项目(51405001) 2014年安徽省青年自科基金项目(1408085QE98) 中国科学院合肥物质科学研究院院长基金项目(YZJJ201504) 

出 版 物：《仪表技术与传感器》 (Instrument Technique and Sensor)

年 卷 期：2017年第3期

页      码：1-4,8页

摘      要：根据双端固支梁的谐振频率求解,以及方形膜片在压力下形变和应力的理论分析,设计了一个基于梁-膜结构硅谐振式压力传感器敏感结构的模型。对该模型进行ANSYS仿真,得到它在1个大气压下的总形变和应力分布,以及前六阶的振动模态。比较方形膜片和长方形膜片下敏感结构的仿真结果,得出相同面积下长方形膜片的灵敏度更高,检测时非线性误差更小。通过对不同厚度硅梁与硅膜下敏感结构的仿真,最终设定硅膜与硅梁的厚度分别为50μm和10μm。该传感器主要用于航空仪器仪表中对大气压的高精度检测。

主 题 词：谐振式压力传感器 敏感结构 谐振梁 硅膜 模态仿真 灵敏度 

学科分类：080202[080202] 08[工学] 0802[工学-机械学] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1002-1841.2017.03.001

馆 藏 号：203218693...