一种基于梳齿音叉结构的硅谐振式高压传感器设计

来源 :第十八届中国航空测控技术年会论文集 | 被引量 : 0次 | 上传用户:pomerku
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为了满足高压测量领域的应用需求,提出了一种基于梳齿音叉的测量范围为50 MPa的谐振式高压传感器。被测压力使压力敏感膜片弯曲,产生谐振器的频移,同时谐振器采用梳齿音叉结构可提高传感器抗干扰能力。采用有限元分析分别对压力灵敏度、温度灵敏度以及结构强度进行了优化,扩大了压力敏感范围。设计了基于SOI-MEMS的传感器微加工工艺流程并完成芯片制作。实验结果表明,该高压传感器双谐振器的品质因子高于46000,在0.11~1.4 MPa的压力范围内压力灵敏度分别为0.076 k Hz/MPa(谐振器Ⅰ)和0.032 k Hz/MPa (谐振器Ⅱ),在-45~85℃温度范围内的差分温灵敏度为-0.29 Hz/℃。仿真和实验结果均表明,该传感器在高压高精度传感领域具有广阔的应用前景。
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