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新型硅压阻式压力传感器的设计、制作与性能补偿研究

论文摘要

为兼顾高灵敏度与低非线性误差,针对性地设计和研究了一种量程为105 kPa的新型MEMS硅压阻式压力传感器,该传感器通过部分刻蚀SOI硅膜引入了凸起的压敏电阻和L形半岛结构。首先利用ANSYS有限元模拟仿真分析了传感器的特性、确定了其参数,然后通过MEMS工艺制作了压力传感器芯片并对其进行了封装与测试。实验结果表明,常温下MEMS硅压阻式压力传感器的灵敏度为0.056 mV/(V·kPa),非线性误差为±1.12%。最后采用最小二乘函数校正法对传感器进行了非线性校正和迟滞误差补偿,性能补偿后MEMS硅压阻式压力传感器在全量程范围内的整体误差小于±0.24%FS。

论文目录

  • 1 MEMS传感器结构设计与模拟仿真
  •   1.1 新型压阻式传感器结构设计
  •   1.2 有限元建模与仿真
  • 2 传感器芯片制作工艺与封装
  • 3 实验结果与分析
  •   3.1 实验测量
  •   3.2 灵敏度与非线性误差分析
  •   3.3 误差补偿与分析
  • 4 结论

    • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 王银,张加宏,李敏,陈虎,冒晓莉

    关键词: 压阻式压力传感器,灵敏度,有限元分析,非线性校正,迟滞误差补偿

    来源: 电子器件 2019年06期

    年度: 2019

    分类: 信息科技

    专业: 自动化技术

    单位: 南京信息工程大学江苏省大气环境与装备技术协同创新中心,南京信息工程大学江苏省气象探测与信息处理重点实验室,南京信息工程大学电子与信息工程学院

    基金: 国家自然科学基金项目(61306138,41605120),江苏高校品牌专业建设工程项目(TAPP),江苏省高等学校大学生实践创新训练计划项目(201710300021Z)

    分类号: TP212

    页码: 1371-1377

    总页数: 7

    文件大小: 2850K

    下载量: 485

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    本文来源: https://www.lunwen66.cn/article/ebb8a4daefbc1d9f39aaf073.html