压力传感器结构设计与特性仿真

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proteus元件对照表经典详细

proteus元件对照表经典详细

proteus元件对照表经典详细在电子电路设计与仿真领域,Proteus 软件是一款非常实用的工具。

对于初学者或者经验丰富的工程师来说,了解 Proteus 中的元件及其对应的功能和特性是至关重要的。

本文将为您提供一份详尽且经典的Proteus 元件对照表,帮助您更好地理解和运用这款软件。

一、电阻类元件1、固定电阻(Resistor)常见的封装形式有 0805、0603 等。

电阻值可以通过设置进行调整,单位为欧姆(Ω)。

2、可变电阻(Variable Resistor)也称为电位器(Potentiometer)。

可以通过滑动端改变电阻值,常用于调节电路中的电压或电流。

3、排阻(Resistor Array)多个电阻集成在一个封装内,常见的有 4 引脚和 8 引脚的排阻。

二、电容类元件1、电解电容(Electrolytic Capacitor)有极性,正负极不能接反。

容量通常较大,常用于电源滤波等电路。

2、陶瓷电容(Ceramic Capacitor)无极性。

容量相对较小,稳定性较好。

3、钽电容(Tantalum Capacitor)性能优于电解电容,但价格相对较高。

三、电感类元件1、空心电感(Air Core Inductor)电感量相对较小。

2、铁芯电感(Iron Core Inductor)具有较高的电感量。

3、贴片电感(Chip Inductor)适用于表面贴装技术。

四、二极管类元件1、普通二极管(Diode)具有单向导电性。

2、发光二极管(Light Emitting Diode,LED)通电时会发光,颜色多样。

3、稳压二极管(Zener Diode)能在一定电压范围内保持稳定的电压。

五、三极管类元件1、 NPN 型三极管(NPN Transistor)由三块半导体组成,具有电流放大作用。

2、 PNP 型三极管(PNP Transistor)与 NPN 型三极管工作原理相似,但极性相反。

智能压力传感器系统设计

智能压力传感器系统设计

智能压力传感器系统设计随着现代化工业的不断发展,传统的压力传感器已经无法满足现代化工业生产的要求。

新一代传感器既需要具备传感功能和运算功能,也需要能与其他设备一起共同组成实时监测系统,通过分布式信息处理技术充分发挥传感器性能,在监测生产环境数据的同时对采集的信息进行处理并将数据传输到监控后台,保障工业生产过程的可靠进行。

因此,智能压力传感器系统具备上述优势,广泛应用于工业生产电子设备中。

目前,智能压力传感系统正不断通过完善配套智能化驱动,针对传感器进行各类修正、自动校准等处理,使传感器具有更高的智能化。

1 传感器工艺过程压力传感器由于功能和原理不同因而传感器种类较多,其中智能式压力传感器是基于电子压阻效应以及微电子技术制造而成,通过智能化驱动软件对传感器采集数据进行自动修正、自动校准等数据传输到后台监控系统。

智能压力传感器不仅具有良好的数据采集性能,同时灵敏度较高、自动化程度较高。

因此,智能压力传感器被广泛应用于现代化工业生产之中,是一种新型物理传感器。

智能压力传感器由于输出信号无法作为A/D信号转换器的输入量,所以在采集数据前会通过传感器智能驱动软件对输出信号进行信号预处理,将输出模拟量、输出数字量、输出开关量信号统一转换成电压信号。

采集后的数据经过预处理后输出电压信号并通过模拟转化器转化为数字信号。

转化后的数字信号由于无法直接被计算机接受、处理,因此转化后的数字信号通过后续智能化软件进行修正、补偿处理后经过计算机进行处理并通過智能网络进行传输。

2 智能压力传感器系统结构设计智能传感器与传统压力传感器相比,由于能够将传感元件与微型电子元件进行集成,具有良好的数据采集性能、信号处理能力并能对信号进行预处理、修正、自检、计算等功能。

智能压力传感器的结构图如图1所示,其中微型机是智能压力传感器的核心,它将对压力传感器采集的信号进行信息处理与软件校正。

传感器采集被测数据通过预处理后将模拟信号转化成数字信号,由微型机处理后经过D/A转化驱动电路将数字信号转化为模拟信号,最后将数据进行传输和记录。

传感器仿真开题报告

传感器仿真开题报告

传感器仿真开题报告传感器仿真开题报告一、引言传感器在现代科技中起着至关重要的作用,它们能够感知并测量环境中的各种物理量,将这些信息转化为可用的数字信号。

仿真技术作为一种重要的工具,可以帮助工程师们在设计和开发传感器之前进行全面的测试和验证。

本报告旨在介绍传感器仿真的意义、目标以及研究计划。

二、传感器仿真的意义传感器仿真是一种有效的手段,可以减少开发过程中的成本和时间。

通过仿真,我们可以在物理制造之前对传感器进行全面的测试,评估其性能和可靠性。

此外,仿真还能够帮助我们优化传感器的设计,提高其灵敏度和精度,以满足不同应用领域的需求。

三、传感器仿真的目标1. 分析传感器的性能特点:通过仿真,我们可以深入了解传感器的工作原理、特性和限制。

例如,我们可以模拟传感器在不同环境条件下的响应,以评估其灵敏度、动态范围和信噪比等指标。

2. 优化传感器的设计:仿真可以帮助我们在设计阶段发现潜在问题并进行改进。

通过对传感器的结构、材料和电路进行建模和优化,我们可以提高其性能和可靠性,降低成本和功耗。

3. 验证传感器的性能:仿真模型可以用于验证传感器的性能是否符合设计要求。

通过与实际测试结果进行对比,我们可以评估仿真模型的准确性,并进一步改进模型以提高预测能力。

四、传感器仿真的方法和工具1. 基于物理模型的仿真:这种方法通过建立传感器的物理模型,模拟其在不同条件下的工作过程。

例如,我们可以使用有限元分析方法对压力传感器进行仿真,以研究其受力分布和变形情况。

2. 电路仿真:对于电子传感器,我们可以使用电路仿真工具来模拟其电路结构和信号处理过程。

这种方法可以帮助我们理解传感器电路的工作原理,并进行性能分析和优化。

3. 数值仿真:数值仿真方法可以通过数学模型和计算方法对传感器的性能进行预测和分析。

例如,我们可以使用计算流体力学方法对流体传感器进行仿真,以研究其流场分布和测量误差。

五、研究计划在本次研究中,我们将使用基于物理模型和电路仿真的方法来开展传感器仿真研究。

电涡流传感器的仿真与设计

电涡流传感器的仿真与设计

电涡流传感器的仿真与设计电涡流传感器是一种基于电磁感应原理的传感器,具有非接触、高精度、高灵敏度等优点,因此在工业、科研、医疗等领域得到广泛应用。

本文将介绍电涡流传感器的仿真与设计,包括其原理、应用和未来发展。

电涡流传感器的工作原理是利用电磁感应原理,当一个导体置于变化的磁场中时,导体内部会产生感应电流,这种电流被称为电涡流。

电涡流的大小和方向取决于磁场的变化,因此,通过测量磁场的变化,可以推导出被测物体的位置、速度、尺寸等参数。

在进行电涡流传感器的设计和应用之前,通常需要进行仿真和验证。

本文将介绍如何使用仿真工具进行电涡流传感器的设计和验证。

需要搭建一个包含激励源、传感器和数据采集器的电路。

激励源用于产生磁场,传感器用于感测磁场的变化,数据采集器用于采集传感器的输出信号。

激励电源的配置应根据传感器的工作频率、功率和电压等参数进行选择。

通常,激励电源的频率与传感器的谐振频率一致,以获得最佳的测量效果。

将传感器与数据采集器连接,使得传感器能够感测到磁场的变化并将输出信号传输给数据采集器。

数据采集器应选择具有较高灵敏度和分辨率的型号,以保证测量结果的准确性。

运行仿真程序并分析仿真结果,以验证设计的可行性和有效性。

可以通过调整激励电源的参数、传感器的位置和方向等来优化仿真结果,并分析各种情况下传感器的响应特性和测量误差。

在完成仿真后,可以开始进行电涡流传感器的硬件和软件设计。

电路设计应考虑传感器的供电、信号的放大和滤波、抗干扰措施等因素。

可以根据仿真结果来选择合适的元件和电路拓扑结构,以满足传感器在不同情况下的性能要求。

根据应用场景的不同,选择合适的传感器类型和材料。

例如,对于高温环境,应选择能够在高温下正常工作的传感器;对于需要测量非金属材料的场景,可以选择使用高频激励源来减小对非金属材料的感测误差。

根据电路设计和传感器选择的结果,编写数据采集器的程序。

程序中应包括信号的读取、处理、存储和传输等功能,以便将传感器的输出信号转换为有用的测量结果。

基于石墨柔性压力传感器的实践教学方案设计

基于石墨柔性压力传感器的实践教学方案设计

基于石墨柔性压力传感器的实践教学方案设计
陈孝喆;高荣科;于连栋
【期刊名称】《实验技术与管理》
【年(卷),期】2024(41)3
【摘要】该文通过石墨柔性压力传感器课程设计,使学生学习了先进的柔性传感器设计理念,并让他们发挥主观能动性进行自主创作。

该课程设计涉及电子工程、材料科学、机械工程等多学科知识,着重开展了石墨柔性压力传感器、电阻检测与控制电路以及数值模拟上位机三大模块的设计。

这一课程设置符合智能感知工程新专业人才培养的发展趋势,通过这一课程的学习,能够培养学生发现问题、解决问题的能力,有利于复合型、创新型、应用型专业人才的培养。

【总页数】6页(P238-243)
【作者】陈孝喆;高荣科;于连栋
【作者单位】中国石油大学(华东)控制科学与工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP242
【相关文献】
1.基于黑磷烯/氧化石墨烯双介质层的柔性电容式压力传感器
2.基于石墨烯/PDMS 介质层的柔性压力传感器
3.基于银/石墨烯纳米复合材料的柔性压力传感器——材料制备和微纳结构构建
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5.基于石墨烯/石墨烯卷轴复合薄膜高灵敏度柔性压力传感器
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压力传感器工作原理

压力传感器工作原理

压力传感器工作原理引言概述:压力传感器是一种广泛应用于工业领域的传感器,它能够测量和检测物体受力后所产生的压力变化。

本文将详细介绍压力传感器的工作原理,包括其结构、工作原理、应用领域以及优缺点。

正文内容:1. 压力传感器的结构1.1 灵敏元件:压力传感器的核心部分,通常采用金属薄膜或半导体材料制成。

1.2 支撑结构:用于支撑和固定灵敏元件,通常采用金属或陶瓷材料制成。

1.3 电气连接:将压力传感器与外部电路连接的部分,通常采用导线或插头连接。

2. 压力传感器的工作原理2.1 变阻型压力传感器:2.1.1 压力作用下的电阻变化:当物体受力后,灵敏元件发生形变,导致电阻值发生变化。

2.1.2 电阻与压力之间的关系:通过测量电阻值的变化,可以推算出物体所受的压力大小。

2.2 变容型压力传感器:2.2.1 压力作用下的电容变化:当物体受力后,灵敏元件的电容值发生变化。

2.2.2 电容与压力之间的关系:通过测量电容值的变化,可以计算出物体所受的压力大小。

2.3 压阻型压力传感器:2.3.1 压力作用下的电阻变化:当物体受力后,灵敏元件的电阻值发生变化。

2.3.2 电阻与压力之间的关系:通过测量电阻值的变化,可以确定物体所受的压力大小。

3. 压力传感器的应用领域3.1 工业自动化:用于测量流体管道中的压力,实现流量控制和流体监测。

3.2 汽车工业:用于测量汽车发动机的油压、气压等参数,保证发动机的正常运行。

3.3 医疗设备:用于测量人体血压、呼吸机的气压等,提供医疗监测和治疗支持。

3.4 消费电子:用于智能手机、平板电脑等设备中的压力感应功能。

3.5 环境监测:用于测量大气压力、水压等环境参数,实现环境监测和预警。

4. 压力传感器的优点4.1 精度高:能够提供高精度的压力测量结果。

4.2 可靠性强:具有较长的使用寿命和稳定的性能。

4.3 体积小:适用于空间有限的场景。

4.4 响应速度快:能够实时测量和反馈压力变化。

压力传感器调理电路的设计

压力传感器调理电路的设计

资料范本本资料为word版本,可以直接编辑和打印,感谢您的下载压力传感器调理电路的设计地点:__________________时间:__________________说明:本资料适用于约定双方经过谈判,协商而共同承认,共同遵守的责任与义务,仅供参考,文档可直接下载或修改,不需要的部分可直接删除,使用时请详细阅读内容天津大学毕业设计(论文)题目:压力传感器信号调理电路的设计学院电气与自动化工程学院专业电气自动化技术学生姓名汪文腾学生学号 4009203024指导教师陈曦提交日期 2012年 6月 2日摘要随着微电子工业的迅速发展,压力传感器广泛的应用于我们的日常生活中,为了使同学们对压力传感器有较深入的理解。

经过综合的解析选择了由实际中的应用作为研究项目,本文通过介绍一种基于压力传感器实现的实际电路搭建的设计方法,该控制器以压力传感器为核心,通过具备运放来实现放大电路等功能。

另外,使用运放的压力传感器再实际电路搭建中被广泛应用。

通过对模型的设计可以非常好的延伸到具体的应用案例中。

关键词:压力传感器;运放;电路;目录TOC \o "1-3" \h \z \u HYPERLINK \l "_Toc326965022" 第一章绪论 PAGEREF _Toc326965022 \h 1HYPERLINK \l "_Toc326965023" 1.1器械基本组成及制作工艺PAGEREF _Toc326965023 \h 1HYPERLINK \l "_Toc326965024" 1.2压力传感器 PAGEREF_Toc326965024 \h 3HYPERLINK \l "_Toc326965025" 1.2.1压力传感器的原理 PAGEREF _Toc326965025 \h 3HYPERLINK \l "_Toc326965026" 1.3通过运放实现的放大电路的压力传感器 PAGEREF _Toc326965026 \h 4HYPERLINK \l "_Toc326965027" 1.3.1三运放差分放大电路 PAGEREF _Toc326965027 \h 4HYPERLINK \l "_Toc326965028" 1.3.2 UA741运放型号的介绍PAGEREF _Toc326965028 \h 5HYPERLINK \l "_Toc326965029" 1.3.3运算放大器在实际中的应用PAGEREF _Toc326965029 \h 5HYPERLINK \l "_Toc326965030" 第二章电路仿真 PAGEREF_Toc326965030 \h 6HYPERLINK \l "_Toc326965031" 2.1 EWB简介 PAGEREF_Toc326965031 \h 6HYPERLINK \l "_Toc326965032" 2.2 EWB5.0的基本功能 PAGEREF _Toc326965032 \h 6HYPERLINK \l "_Toc326965033" 2.2.1建立电路原理图方便快捷PAGEREF _Toc326965033 \h 6HYPERLINK \l "_Toc326965034" 2.2.2用虚拟仪器仪表测试电路性能参数及波形准确直观 PAGEREF _Toc326965034 \h 6HYPERLINK \l "_Toc326965035" 2.3实际电路的搭建流程 PAGEREF _Toc326965035 \h 7HYPERLINK \l "_Toc326965036" 2.4实际电路在EWB上的波形图PAGEREF _Toc326965036 \h 11HYPERLINK \l "_Toc326965037" 第三章实际电路的搭建 PAGEREF _Toc326965037 \h 21HYPERLINK \l "_Toc326965038" 3.1实际实验电路的搭建 PAGEREF _Toc326965038 \h 21HYPERLINK \l "_Toc326965039" 第四章误差分析 PAGEREF_Toc326965039 \h 24HYPERLINK \l "_Toc326965040" 4.1误差分析 PAGEREF_Toc326965040 \h 24HYPERLINK \l "_Toc326965041" 第五章总结与展望 PAGEREF _Toc326965041 \h 24HYPERLINK \l "_Toc326965042" 5.1总结 PAGEREF_Toc326965042 \h 24HYPERLINK \l "_Toc326965043" 5.2展望 PAGEREF_Toc326965043 \h 25HYPERLINK \l "_Toc326965044" 致谢 PAGEREF_Toc326965044 \h 26HYPERLINK \l "_Toc326965045" 参考文献 PAGEREF_Toc326965045 \h 27第一章绪论传感器是将各种非电量(包括物理量、化学量、生物量等)按一定规律转换成便于处理和传输的另一种物理量(一般为电量)的装置。

压力传感器内部原理图

压力传感器内部原理图

压力传感器内部原理图
很抱歉,我无法提供图片,以下为压力传感器内部原理的文字描述:
压力传感器内部原理如下:
1. 传感器结构部分:传感器通常由弹性元件(例如薄膜或弹性体)组成,该元件可以随压力的变化而产生形变。

这个弹性元件通常被放置在一个密封的腔体中,以防止外部环境物质的侵入和影响。

2. 桥路电路:在传感器内部,常常采用一个由多个电阻器组成的电桥路。

这些电阻器中的某些阻值会随着弹性元件的形变而发生变化。

桥路电路的一个优势是具有较高的灵敏度,可以检测到微小的电阻变化。

3. 电源和检测电路:为了提供电能和实时检测电桥路的输出信号,压力传感器通常与电源和检测电路相连。

其中电源用于为传感器供电,检测电路用于检测电桥路的输出信号并将其转换为相应的压力值。

4. 输出信号处理:传感器的输出信号通常是模拟信号,需要经过进一步的处理才能使用。

处理方式可以包括放大、滤波、线性化等。

最终得到的输出信号可以是电压、电流或数字信号,用于表示压力的大小。

总结:
压力传感器的内部原理基于弹性元件的形变,通过电桥路、电源和检测电路以及输出信号处理来实现对压力的检测和测量。

传感器课课程设计仿真

传感器课课程设计仿真

传感器课课程设计仿真一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握传感器的基本原理、类型和应用,提高他们在实际工程中的分析和解决问题的能力。

具体目标如下:1.知识目标:•了解传感器的基本概念、原理和特性;•掌握不同类型传感器(如温度、压力、流量等)的工作原理和应用场景;•理解传感器信号的处理和分析方法。

2.技能目标:•能够正确选择和使用传感器进行数据采集;•能够使用仪器仪表进行传感器性能测试;•能够运用传感器技术解决实际工程问题。

3.情感态度价值观目标:•培养学生的创新意识和团队合作精神;•增强学生对工程实践的兴趣和责任感;•提高学生对科技发展的敏感度和适应能力。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括传感器的基本概念、原理、类型和应用。

具体安排如下:1.传感器的基本概念和原理:介绍传感器的作用、分类和性能指标,阐述传感器的工作原理和信号处理方法。

2.常见传感器的类型和应用:详细讲解温度传感器、压力传感器、流量传感器等常见传感器的工作原理、特点和应用场景。

3.传感器信号的处理和分析:介绍传感器信号的处理方法,包括信号滤波、线性化、校准等,以及信号分析 techniques 在实际工程中的应用。

4.传感器在工程实践中的应用:通过案例分析,使学生了解传感器在各种工程领域中的应用,提高他们解决实际问题的能力。

三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法,包括:1.讲授法:通过讲解传感器的基本概念、原理和应用,使学生掌握传感器的相关知识。

2.讨论法:学生进行小组讨论,分享学习心得和经验,提高学生的思维能力和团队协作能力。

3.案例分析法:通过分析实际工程案例,使学生了解传感器在工程中的应用,提高他们解决实际问题的能力。

4.实验法:安排实验室实践活动,使学生在动手操作中掌握传感器的使用方法和技巧。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的教材,为学生提供系统的学习资料。

Multisim传感器课程设计

Multisim传感器课程设计

Multisim传感器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解Multisim软件的基本操作,掌握传感器仿真原理;2. 学生能掌握常见传感器的工作原理、特性及其在电路中的应用;3. 学生了解传感器在工程实践中的应用,如温度、压力、湿度等物理量的检测。

技能目标:1. 学生能运用Multisim软件搭建传感器仿真电路,进行数据采集和分析;2. 学生能运用Multisim软件对传感器进行调试和优化,提高传感器性能;3. 学生能通过Multisim传感器课程设计,提高团队协作、问题解决和创新能力。

情感态度价值观目标:1. 学生对传感器产生兴趣,认识到传感器在科技发展中的重要性;2. 学生在学习过程中,培养认真、严谨、负责的科学态度;3. 学生通过课程学习,增强环保意识,认识到传感器在节能环保领域的应用价值。

课程性质:本课程为实践性较强的课程,结合理论知识,培养学生的实际操作能力和创新精神。

学生特点:学生具备一定的电子电路基础知识,对传感器有初步了解,具有较强的学习兴趣和动手能力。

教学要求:教师需引导学生通过Multisim软件进行传感器课程设计,注重理论与实践相结合,鼓励学生主动探索、创新,提高学生的综合素养。

在教学过程中,关注学生的个体差异,分层教学,使每位学生都能在课程中取得良好的学习成果。

二、教学内容1. Multisim软件基本操作:介绍Multisim软件的界面、菜单、工具栏等基本功能,使学生熟悉软件操作环境。

- 教材章节:第一章 Multisim软件概述- 内容:软件安装、界面认识、基本操作方法。

2. 传感器工作原理及特性:讲解常见传感器(温度、压力、湿度等)的工作原理、特性参数和应用领域。

- 教材章节:第二章 传感器原理与特性- 内容:传感器分类、工作原理、特性曲线、应用实例。

3. 传感器仿真电路设计:指导学生使用Multisim软件设计传感器仿真电路,进行数据采集和分析。

- 教材章节:第三章 传感器电路设计与仿真- 内容:传感器选型、电路搭建、参数设置、数据采集与分析。

高压共轨系统高压管路压力波动特性仿真研究及结构优化

高压共轨系统高压管路压力波动特性仿真研究及结构优化

高压共轨系统高压管路压力波动特性仿真研究及结构优化一、本文概述随着汽车工业的快速发展,燃油喷射技术作为发动机性能提升的关键技术之一,正日益受到研究者的关注。

其中,高压共轨系统作为一种先进的燃油喷射技术,以其燃油喷射压力高、喷射速率快、喷射控制灵活等特点,在柴油发动机领域得到了广泛应用。

然而,高压共轨系统中的高压管路压力波动问题,一直是制约其性能进一步提升的瓶颈。

因此,对高压共轨系统高压管路压力波动特性的深入研究,以及相应的结构优化,具有重要的理论和实践意义。

本文旨在通过仿真研究,分析高压共轨系统高压管路压力波动的特性,揭示其影响因素和波动规律。

同时,基于仿真结果,对高压管路的结构进行优化设计,以降低压力波动幅度,提高系统的稳定性和燃油喷射精度。

研究内容包括但不限于高压管路的结构设计、材料选择、连接方式、管径大小等因素对压力波动的影响,以及如何通过结构优化来减少压力波动。

本文的研究方法主要包括理论分析和仿真模拟。

通过理论分析,建立高压共轨系统高压管路压力波动的数学模型,为后续仿真研究提供理论基础。

然后,利用专业的仿真软件,对高压管路在不同工况下的压力波动进行模拟分析,以获取详细的压力波动数据。

基于仿真结果,对高压管路的结构进行优化设计,并通过仿真验证优化效果。

本文的研究成果将为高压共轨系统高压管路的设计和优化提供理论支持和实践指导,有助于提升柴油发动机的燃油经济性和动力性能,推动汽车工业的持续发展。

本文的研究方法和成果也可为其他类似系统的设计和优化提供参考和借鉴。

二、高压共轨系统高压管路压力波动特性分析高压共轨系统是现代柴油发动机的核心部分,其高压管路内的压力波动特性对于系统的稳定性和燃油喷射的准确性具有决定性的影响。

为了深入了解这些特性,我们进行了详细的仿真研究。

我们建立了一个高压共轨系统的仿真模型,该模型考虑了燃油泵、高压管路、喷油器以及相关的控制阀等多个组件。

通过模拟发动机在不同工况下的运行,我们观察到了高压管路内压力波动的动态过程。

压力传感器原理图

压力传感器原理图

压力传感器原理图压力传感器是一种能够将外界压力转换成电信号输出的传感器,它在工业自动化、汽车电子、医疗设备等领域有着广泛的应用。

下面我们将介绍压力传感器的原理图及其工作原理。

首先,我们来看一下压力传感器的原理图。

压力传感器通常由压力敏感元件、信号调理电路和输出电路组成。

压力敏感元件负责将外界压力转换成电信号,信号调理电路则对电信号进行放大和滤波处理,最后输出电路将处理后的信号输出给用户。

整个原理图的设计需要考虑到传感器的灵敏度、稳定性、线性度等因素,以确保传感器能够准确可靠地工作。

压力传感器的工作原理是基于压力敏感元件的特性。

常见的压力敏感元件有电阻式、电容式和压电式等。

以电阻式压力传感器为例,当外界施加压力时,压力敏感元件的电阻值会发生变化,通过信号调理电路放大和滤波处理后,最终输出一个与压力大小成正比的电压或电流信号。

这样,用户就可以通过测量输出信号来获取外界压力的大小。

在实际应用中,压力传感器的原理图设计需要考虑到多种因素。

首先是传感器的灵敏度,即对外界压力变化的响应能力。

其次是稳定性,传感器在长时间使用过程中需要保持稳定的输出特性。

此外,线性度、温度补偿、防水防尘等特性也需要在原理图设计中进行考虑。

除了原理图设计,压力传感器的工作原理也与其应用领域密切相关。

在工业自动化中,压力传感器常用于测量管道压力、液体水位等参数,从而实现对工艺流程的监控和控制。

在汽车电子中,压力传感器则用于发动机控制系统、制动系统等部件的压力监测。

在医疗设备中,压力传感器则可以用于呼吸机、血压仪等设备中,实现对生命体征的监测和诊断。

总之,压力传感器的原理图设计和工作原理是实现其准确可靠工作的关键。

通过合理的原理图设计和深入理解其工作原理,我们可以更好地应用压力传感器于各个领域,实现更多的应用价值。

气敏酒精传感器实验报告 扩散硅压阻式压力传感器的压力测量.docx

气敏酒精传感器实验报告 扩散硅压阻式压力传感器的压力测量.docx

气敏酒精传感器实验报告扩散硅压阻式压力传感器的压力测量传感器课程设计报告题目:扩散硅压阻式压力传感器的差压测量专业班级: BG1003姓名:桑海波时间: 2013.06.17~2013.06.21指导教师:胥飞2013年6月21日摘要本文介绍一种以AT89S52单片机为核心,包括ADC0809类型转换器的扩散硅压阻式压力传感器的差压测量系统。

简要介绍了扩散硅压阻式压力传感器电路的工作原理以及A/D变换电路的工作原理,完成了整个实验对于压力的采样和显示。

与其它类型传感器相比,扩散硅压阻式电阻应变式传感器有以下特点:测量范围广,精度高,输出特性的线性好,工作性能稳定、可靠,能在恶劣的化境条件下工作。

由于扩散硅压阻式压力传感器具有以上优点,所以它在测试技术中获得十分广泛的应用。

关键字:扩散硅压阻式压力传感器,AT89S52单片机,ADC0809,数码管目录1.引言 ............................................................................ (1)1.1 课题开发的背景和现状 ............................................................................ (1)1.2 课题开发的目的和意义 ............................................................................ (1)2.设计方案 ............................................................................ . (2)2.1设计要求 ............................................................................ . (2)2.2设计思路 ............................................................................ . (2)3.硬件设计 ............................................................................ ............. 3 3. 1电路总框图 ............................................................................ .. (3)3. 2传感器电路模块 ............................................................................ (3)3. 3 A/D变换电路模块............................................................................. .. (4)3. 4八段数码管显示 ............................................................................ (8)3. 5 AT89S52单片机 ............................................................................ (9)3. 6硬件实物 ............................................................................ . (12)4.实验数据采集及仿真 (13)4.1数据采集及显示 ............................................................................ .. (13)4.2实验数据分析 ............................................................................ (13)5.程序设计 ............................................................................ .. (16)5.1编程软件调试 ............................................................................ (16)5.2软件流程图 ............................................................................ . (17)5.3程序段 ............................................................................ (18)6.结果分析 ............................................................................ .. (19)7.参考文献 ............................................................................ .. (20)1.引言1.1 课题开发的背景和现状传感器是一种能够感受规定的被测量的信息,并按照一定规律转换成可用输出信号的的器件或装置,通常由敏感元件、转换元件、测量电路三部分组成。

压力传感器设计范文

压力传感器设计范文

压力传感器设计范文一、工作原理常见的压力传感器工作原理有电阻式、电容式和压力敏感半导体等。

电阻式传感器通过控制电阻的变化来测量压力,电容式传感器则通过控制电容的变化来实现测量,而压力敏感半导体传感器则是利用半导体材料在受到压力时电阻发生变化这一特性来进行压力测量。

二、测量范围和精确度在设计压力传感器时,首先需要确定需要测量的压力范围。

不同应用场景下,压力范围的要求可能不同,需要根据具体情况选择合适的传感器。

同时,传感器的精确度也是一个重要的考量因素。

传感器的精确度越高,测量结果越可靠,但相应的成本也会增加。

三、可靠性和稳定性传感器的可靠性和稳定性是设计中必须考虑的因素。

传感器在实际应用中可能受到较大的外界干扰,如温度变化、振动和湿度等。

因此,传感器应具备较好的抗干扰能力,并具备长期稳定性,确保测量结果准确可靠。

四、环境适应性不同的应用环境对传感器的要求也会有所不同。

例如,工业领域中常会遇到高温或腐蚀性环境,此时需要选用耐高温或耐腐蚀的材料来保证传感器的稳定性和寿命。

而在一些特殊应用中,如水下测量、高海拔环境等,传感器还需要具备相应的防水和防尘性能。

五、输出信号和接口根据不同的应用需求,压力传感器可以选择合适的输出信号和接口。

常见的输出信号有电压信号、电流信号和数字信号等,而接口可以选择模拟输出或数字输出。

六、可定制性和成本有些应用场景可能需要定制特殊的压力传感器。

因此,压力传感器的设计应具备一定的可定制性,以满足各种不同需求。

同时,成本也是设计中需要考虑的一个因素,需要在满足要求的前提下尽量控制成本,提高传感器的竞争力。

在压力传感器的设计过程中,需要对以上因素进行综合权衡和考虑。

通过合理的设计和选择,可以满足不同应用场景下对压力测量的需求,提高系统的可靠性和稳定性。

传感器课程设计-- 压力传感器

传感器课程设计-- 压力传感器

摘要压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器,其广泛应用于各种工业自控环境,涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业,而我们通常使用的压力传感器主要是利用压电效应制造而成的,这样的传感器也称为压电传感器。

压力传感器的原理是将压力信号转变为某种电信号,如应变式,通过弹性元件变形而导致电阻变化;压电式,利用压电效应等。

工业生产控制过程中,压力是一个很重要的参数。

例如,利用测量大气压力来间接测量海拔高度;在工业生产中通过压力参数来判断反应的过程;在气象预测中,测量压力来判断阴雨天气。

因此,压力计的设计拥有广阔的市场前景。

这种压力传感器能比较精确和快速测量,尤能测量动态压力,实现多点巡回检测、信号转换、远距离传输、与计算机相连接、适时处理等,因而得到迅速发展和广泛应用。

本课题就是在这样的背景下设计一个简单的数字压力计,使得测量得到的压力能够数码管显示。

关键字:压力、电信号目录一、设计目的------------------------- 1二、设计任务与要求--------------------- 12.1设计任务------------------------- 12.2设计要求------------------------- 1三、设计步骤及原理分析 ----------------- 13.1设计方法------------------------- 1 3.2设计步骤------------------------- 23.3设计原理分析--------------------- 10四、课程设计小结与体会 ---------------- 11五、参考文献------------------------- 12一、设计目的1. 培养综合运用所学职业基础知识、职业专业知识和职业技能提高解决实际问题的能力从而达到巩固、深化所学的知识与技能;2. 培养建立正确的科学思想培养学生认真负责、实事求是的科学态度和严谨求实作风二、设计任务及要求2.1设计任务1.系统地掌握控制器的开发设计过程相关的电子技术和传感器技术等进行设计任务和功能的描述;2.进行系统设计方案的论证和总体设计;3.从全局考虑完成硬件和软件资源分配和规划分别进行系统的硬件设计和软件设计;4.进行硬件调试软件调试和软硬件的联调2.2设计要求本设计是通过以单片机为主的压力测量系统。

智能化压力传感器的设计开题报告

智能化压力传感器的设计开题报告

本科生毕业设计(论文)开题报告题目:智能化压力传感器的设计学院:环境与化学工程学院系化工系专业:测控技术与仪器班级:学号:姓名:指导教师:刘诚填表日期:年月日一、选题的依据及意义随着计算机技术和传感器技术的发展,两者的结合也愈来愈紧密,智能化传感器作为两者结合的新兴的研究方向,越来和越受到更多人的关注。

近年来,虽然取得了一定的研究和开发成果,但是实际的需求还远远得不到满足。

压力测控系统正急需发展,已经开发和使用的压力传感器在无法满足需求,智能化的压力传感器系统,即将信息采集、信息处理和数字通信功能集于一身,能自主管理的开发和使用具有巨大意义。

此次选题是打算对智能压力传感器系统理论及其压力测量方面的应用进行深入研究,提出对智能压力传感器的设计开发和设计。

利用集成程度高,功能强大的新型微处理器控制压力传感器,微处理器内部集成大量模拟和数字外围模块,会具有很强大的数据处理能力。

此次论文将在对智能压力传感器系统的智能化功能深入研究的基础上,设计了较为完善的智能化软件,实现了自动增益控制、温度补偿、自动校准、总线数字通讯等多种智能化特性,使传感器具有较高的智能化程度。

提出了利用传感元件自身特性实现温度补偿的算法以及对系统非线性补偿的算法。

并对传感器系统进行了较全面的抗干扰和系统故障自诊断设计,保证了系统的稳定性和可靠性。

提出一种带有程序判断的智能数字滤波算法,它既具有较好的平滑能力,又具有较快的响应速度。

本系统在软件上运用C语言编程,系统采用与PC机通信,完成数据转换、数据处理以及实时数据显示等功能,便于实现系统集中监控。

本研究设计的智能压力传感器系统具有体积小、成本低、可靠性好、响应速度快、智能化程度高等特点,通过仿真对软、硬件进行了充分的调试,效果良好,在众多压力测控系统中有着广阔的应用前景。

二、国内外研究现状及发展趋势(含文献综述)传感器技术是现代测量和自动化技术的重要技术之一。

从宇宙探索到海洋开发,从生产过程的控制到现代文明生活,几乎每一项现代科学技术都离不开传感器。

液压系统的工作特性仿真与优化设计

液压系统的工作特性仿真与优化设计

液压系统的工作特性仿真与优化设计液压系统是一种能够将液体压力转化为机械能的技术,广泛应用于各个工业领域,如冶金、机械、航空等。

在设计和优化液压系统时,通过仿真可以有效地评估系统的工作特性,并做出相应的优化设计。

液压系统的工作特性主要包括压力、流量和功率特性。

通过对液压系统进行仿真,可以模拟和预测在不同工况下系统的这些特性。

仿真可以基于物理模型、数学模型或结合两者进行。

物理模型仿真是通过实验设置建立动力学方程,并通过实际器件进行实验验证,这种方法工作量大且成本高。

数学模型仿真是通过数学方程对系统进行建模和仿真,能够快速得到结果,但对于复杂的系统可能存在误差。

综合利用物理模型和数学模型进行仿真,可以在保证准确性的同时获得较高的效率。

在液压系统的仿真中,一种常用的方法是使用计算机辅助设计(CAD)软件。

CAD软件能够构建系统的三维模型,并对其中的液压元件进行建模和仿真。

在建模过程中,可以设置元件的参数、工作条件和控制策略,通过仿真得到系统在不同参数和工况下的性能表现。

通过CAD软件,设计者可以对不同部件进行修改和调整,以达到设计要求。

液压系统的仿真与优化设计是一个复杂而重要的工作。

首先,需要明确系统的工作目标和要求,如压力、流量、响应时间等。

然后,进行仿真,获得系统的初始设计方案。

根据仿真结果,可以分析系统的性能和问题,并根据需要进行优化。

优化设计可以通过改变液压元件的参数、布局和控制策略来实现。

通过不断的仿真和优化,设计者可以逐步改进系统的工作特性,使其更符合要求。

液压系统的仿真与优化设计还涉及到一些理论和技术。

其中,控制理论是一个关键的领域。

液压系统常常需要进行控制,以实现一定的工作目标。

常用的控制方法有比例控制、压力和流量控制、开环和闭环控制等。

合理的控制策略可以提高系统的性能和可靠性。

此外,传感器技术也是液压系统设计中的重要内容。

传感器可以用来监测和反馈系统的状态和参数,保证系统的正常工作。

常用的传感器有压力传感器、流量传感器等。

一种新型PZT压薄膜应力传感器的设计仿真

一种新型PZT压薄膜应力传感器的设计仿真

第3期2021年3月机械设计与制造Machinery Design&Manufacture73一种新型PZT压薄膜应力传感器的设计仿真张婷,周兴林,朱攀,王圣(武汉科技大学,湖北武汉430031)摘要:针对目前应力传感器不能兼顾柔性、动态测量及无法测量曲面接触应力特征信息等难题,设计了一种新型的 P Z T压电薄膜柔性应力传感器。

主要有由P Z T压电薄膜、导线、特殊的压敏涂层等构成。

传感器的受力信息可以通过检测 P Z T压电薄膜传感器的电荷变化来获取,可应用于测量各种接触面之间的应力。

为研究测量轮胎路面等具有复杂曲面接 触结构的应力分布提供了新的思路和方法,分析了压电传式感器的工作原理,压电薄膜的传感特性,建立有限元分析模 型,进行仿真分析,结果表明该传感器结构简单、体积小,相对于传统测量方法更加可靠,适用于曲面应力的测量。

关键词:压电传感器;压电薄膜;应力分布;C O M S O L;有限元分析中图分类号:T H16;M945.12 文献标识码:A文章编号:1001-3997(2021 )03-0073-04Design Simulation Based on PZT Pressure Film Stress SensorZHANG Ting, ZHOU Xing-lin, ZHU Pan, WANG Sheng(W uhan University of Science and Technology,Hubei Wuhan430031, C hin a)A b s tr a c t:/!new type o f PZT piezoelectric film flexible stress sensor is designed for the current stress sensor can not balance the flexibility ^dynamic measurement and the inability to measure the surface contact stress characteristics. It mainly consists o f PZT piezoelectric film y wire,special pressure sensitive coating and so on. The force information o f the sensor can be expressed by detecting the change in charge o f the PZT piezoelectric film sensor, and can be applied to measure the stress between various contact faces. In order to study the measurement o f stress distribution o f complex surface contact structures such as tire pavement^ new ideas and methods are provided. The working principle o f piezoelectric sensor and the sensing characteristics o f piezoelectric film are analyze(L The finite element analysis model is established. The simulation analysis shows that the sensor is simple in structure and small in volume, which is more reliable than the traditional measurement method and is suitable for the measurement o f c urved surface stress.K e y W o r d s:P iezo electric S en so r;P iezoelectric F ilm;S tress D istrib u tio n;C o m so l;F in ite E lem entl引言随着信息技术的不断发展,现代科学研究的重要作用已被 人们充分认知,但是传统传感器的信息的获取方法已经满足不了 目前市场及工业的需要,为了提高信息的准确性,就更需要采用 合适结构尺寸的功能材料。

无引线封装的SOI压阻式压力传感器设计

无引线封装的SOI压阻式压力传感器设计

无引线封装的SOI压阻式压力传感器设计李俊龙;朱平【摘要】在SOI晶圆材料的基础上,设计了压力敏感结构,提高了传感器的高温稳定性;采用敏感芯片背孔引线技术,将硅敏感芯片的正面和硼玻璃进行气密性阳极键合,通过在硼玻璃对应位置加工电极连接孔,实现芯片电极与外部管脚的电气连接,形成无引线封装结构;利用ANSYS软件对敏感芯片进行了力学仿真,对高温敏感芯体进行了热应力分析,完成了无引线封装结构的优化及制作.通过性能测试,该传感器测量范围为0~0.2 MPa,灵敏度为55.0 mV/MPa,非线性误差小于0.2%.%The structure of the pressure sensitive chip based on SOI wafer material was designed.SOI was applied to improve the stability of the sensor.The technology of the novel pressure sensor with back-side direct exposure packaging was presented.A hermetical connection between the active side of the Si-wafer and the glass cover was realized by anodic bonding.Sealed through-glass was drilled in the right site of the glass capping.Then the vias connected pads on the front side of Si-wafer with electrodes of the sensor header.This process formed the leadless packaging.The mechanical simulation of the sensitive chip and the thermal stress of high-temperature sensitive core was analyzed by ANSYS software.The optimization and the fabrication of leadless packa-ging were completed upon the simulation results.After performance test,the measuring range of the sensor is 0~0.2 MPa,the sen-sitivity is 55.0 mV/MPa,and the nonlinear error is less than 0.2%.【期刊名称】《仪表技术与传感器》【年(卷),期】2017(000)012【总页数】5页(P20-24)【关键词】无引线封装;绝缘体上硅(SOI);压阻式压力传感器;背孔引线;有限元分析(FEA);耦合仿真【作者】李俊龙;朱平【作者单位】中北大学仪器与电子学院,山西太原 030051;中北大学仪器与电子学院,山西太原 030051【正文语种】中文【中图分类】TP2120 引言随着MEMS技术的发展,在微小型硅高温压力传感器领域,SOI晶圆材料因其优良的高温特性成为制作高温器件的首选材料[1]。

低频微振检测MEMS传感器悬臂结构设计及仿真

低频微振检测MEMS传感器悬臂结构设计及仿真

低频微振检测MEMS传感器悬臂结构设计及仿真【摘要】:针对传统有线微振检测传感器故障几率高、测试成本高的问题,基于MEMS制造技术,设计并制造了无线微振检测传感器。

设计实验系统研究其动态特性,实验结果表示,该检测传感器的动态响应速度比较快,并且具备良好的重复稳定性、良好线性度,能够实现低频振动测试。

【关键词】:低频微振检测;MEMS传感器;悬臂结构;仿真低频微振检测MEMS传感器以梁结构作为核心部分,具有较高的过载功率和在线检测功能。

本文分析其谐振特性,给出MEMS仿真加工工艺,为实际生产加工[1]提供理论依据。

1工作原理为了使谐振器能够不断振动,要使用合适的激励方式。

在传感器设计中的激励方式包括静电激励、电磁激励、电热激励、压电激励、光热激励等。

为了能够对梁振动频率进行实时检测,拾振方式包括电磁、电容、压电、光信号和压阻等。

本文使用电热激励驱动,压阻拾振方式进行检测。

电热激励的方法比较容易被控制、结构简单,是基于梁的热膨胀原理。

激振电阻能够产生热量,在梁长度和法向构成温度梯度,法向温度梯度导致梁在法向上膨胀梯度,能够使梁产生弯曲变形。

所以,对热激励电阻施加变焦电压,梁能够产生交变温度应力,从而使悬臂梁出现振动,梁上的幅值和应力是最大化。

在悬臂梁根部表面实现拾振电桥的设计,对悬臂谐振器谐振导致的应力变化检查,从而检测谐振信号[2],微悬臂梁谐振频率为:公式中的E指的是梁的杨氏模量,指的是梁密度,I指的是梁的截面惯量矩,A指的是梁的横截面积,L为梁的长度。

2结构设计2.1微热板的制备工艺在单晶硅表面通过低压化学气相沉积技术和热氧化技术制作Si3N4和SiO2薄膜,对两者进行控制,使微热板压力得到降低。

然后实现铂薄膜的制作,刻蚀图形化铂薄膜加热电阻,通过等离子体使化学气相沉积(PECVD)在硅片正面实现SiO2钝化层的沉积,并且制作引出电极。

通过背面湿法去除异性腐蚀多余的硅材料,固支边和微热板利用相同材料的微型梁相互连接,制作工艺为:(1)热氧化SiO2。

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压力传感器结构设计与特性仿真
发表时间:2019-01-02T16:17:06.307Z 来源:《知识-力量》2019年3月中作者:胡媛元杜西亮
[导读] 本文设计了一种压阻式压力传感器,利用薄膜力学、挠度理论等相关知识分别计算出两种结构的最佳尺寸以及可以达到的最大理论应力,设计出一种双岛-梁膜结构。

(黑龙江大学,黑龙江哈尔滨 150000)
摘要:本文设计了一种压阻式压力传感器,利用薄膜力学、挠度理论等相关知识分别计算出两种结构的最佳尺寸以及可以达到的最大理论应力,设计出一种双岛-梁膜结构。

用ANSYS有限元仿真软件静态仿真得到该结构可达到的最大应力为404.73MPa、最大位移为8.543μm,经分析该双岛-梁膜结构的灵敏度较高,并用控制变量法优化双岛-梁膜结构的尺寸。

关键词:压力传感器;灵敏度;双岛梁膜;ANSYS仿真
1.前言
MEMS压阻式压力传感器属于微型传感器的范畴,它广泛应用于汽车工业领域、航空航天领域及生物医疗领域。

压阻式压力传感器以其高灵敏度、良好的线性度及可重复性而著名。

压力传感器是整个传感装置领域消费数量最多、使用最广泛的器件之一,尤其是在工业自动化、环境保护和医疗器械等领域应用时,对传感器性能如灵敏度、线性度具有迫切的需求。

因此,研究更高性能的微压力传感器具有重要意义。

2.压阻式压力传感器理论分析与结构设计
压阻式压力传感器的工作原理主要是利用半导体材料如硅、锗的压阻效应。

压阻效应是指当半导体材料在某个方向上受到外界应力的作用时,引起其材料内部能带结构发生变化,能谷的能量振动,将带来载流子相对能量的变化,从而使半导体电阻率发生一定变化。

压阻式压力传感器的测量方法是将作用在弹性膜片上的压力转化为膜片的应变,应变将造成膜片上电阻值的变化。

一般需将电阻的变化转化为电压的变化,并采用惠斯通电桥来测量这种变化。

3.优化结构的设计与仿真
3.1 双岛-梁膜结构设计
优化结构采用双岛-梁膜结构,在厚硅梁背面有两个岛,在该结构的前面,一个硅梁跨越硅岛并将硅膜分成两个对称的部分。

在双岛-梁膜结构压力传感器中,双岛把应力集中到两岛之间以及岛与边框间极窄的膜区中,然后通过膜与梁的复合,将应力进一步集中到梁区。

按照设计好的尺寸在ANSYS有限元分析软件中画出硅杯模型,并在硅膜表面施加200kPa的压力,进行静态仿真,得到应力云图、应变云图及位移云图后,分析出灵敏度的变化。

然后找到应力最大的位置,放置压敏电阻,最后计算出双岛-梁膜结构的灵敏度。

3.2 压敏电阻设计
为了使电阻更大程度地处在应力集中的位置,将电阻设计成折弯形状,一般压敏电阻的单位表面积最大功耗为Pmax=5 10-3mW/μm2,尤其是当电阻条上覆盖着钝化膜时,更应该减小最大功耗。

采用折弯型电阻,将其分成每段为150μm的四段,由于折弯电阻的末端靠近引线接触孔,所以会降低电阻的阻值,为了减小两端的负阻效应,通常使用硼注入或金属条连接。

因此,电阻条长度为150μm,拐角端处尺寸为40μm,相邻电阻条间距为30μm,中间过渡宽度也为30μm,扩散结深为2μm。

当压阻式压力传感器处于一定的压力下,为了得到最大的电压输出,膜的设计应尽可能大些,电阻的放置要尽可能合理。

根据压敏电阻的分析过程,设计好压敏电阻尺寸。

压敏电阻应该放置在压阻系数最大的晶面上与应力最大的位置,此时可得到最大输出电压。

所以,四个P型硅压敏电阻放置在(100)晶面的<110>晶向上,此时压阻系数最大。

通过应力分布曲线,可以清晰找到应力最大值的位置,即大致在薄膜边缘中点处和两岛中间处。

3.3 参数改变后的仿真结果
现在通过控制变量法改变中间小梁的宽度,两岛间距固定为1000μm,观察应力最大位置的纵横应力差绝对值以及最大形变的变化。

仿真结果如图(a)、图(b)所示。

可以看出,随着小梁宽度的增加,中间应力差、边缘应力差均下降,而应力差越小,输出电压越小,灵敏度越低,所以在充分考虑到折弯电阻条的尺寸后,初步选择小梁宽度为100μm。

通过改变两岛间距这一变量,找到灵敏度与两岛间距的关系。

小梁宽度固定为100μm,只改变两岛之间距离。

仿真结果如图(c)所示,得到了不同两岛间距纵横应力差绝对值分布曲线。

随着中间小梁宽度变化中间应力差、边缘应力差、最大形变的关系曲线如图(d)所示。

可以看出两岛间距对纵横应力差影响不显著,且最大形变值相近,即灵敏度、线性度相近,但比较最大应力值,两岛间距为1000μm时最大应力为404.73MPa,所以,选择两岛间距为1000μm,小梁宽度为100μm时,灵敏度最高,线性度较好。

4.优化后的结构尺寸
该双岛-梁膜结构的尺寸为:E型硅杯为4000 4000 540μm,薄膜尺寸为3000 3000 40μm,大岛为300 300 150μm,小岛为150 150
30μm,中间小梁宽度为100μm,大梁为1300 1500 60μm,两岛间距为1000μm。

5.结语
本文提出了双岛-梁膜结构,理论得出了该结构的理想尺寸为:E型硅杯为4000 4000 540μm,薄膜尺寸为3000 3000 40μm,大岛为300
300 150μm,小岛为150 150 30μm,两岛间距为1000μm,中间小梁宽度为100μm,大梁为1300 1500 60μm。

并进行有限元仿真,得到应力云图、应变云图、位移云图及选定路径上的应力分布曲线,证明了双岛-梁膜的灵敏度较高。

然后分别改变两岛间距和中间小梁宽度得到纵横向应力差曲线对比进行尺寸的优化。

参考文献
[1]肖应超. MEMS传感器发展现状与应用[J]. 中国高新技术企业, 2016 (35):46-47.
[2]Tran A V, Zhang X, Zhu B. The development of a new piezoresistive pressure sensor for low pressures[J]. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2017,65(8):6487-6496.
[3]王永洪,张明义,高强等. 微型硅压阻式压力传感器研制[J]. 微纳电子技术, 2017,36(11):106-108.
[4]李阳,曹民,胡秀娟. 高灵敏度MEMS压力传感器的设计与模型仿真[J]. 数据通信,2018(1):28-30作者简介:胡媛元(1995.08—),女,黑龙江省佳木斯市人,哈尔滨市南岗区黑龙江大学,集成电路工程专业2018级,在读硕士,研究方向为集成电路工程。

杜西亮(1970.06—),男,黑龙江省哈尔滨市人,黑龙江大学微电子学与固体电子学专业在职教授,研究方向为传感器技术、集成电路等。

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