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本论文主要工作是围绕基于MEMS(Micro—Electric—Mechanical—Systems)工艺的微谐振式压力传感器展开,对一种电磁激励—电磁拾振谐振式压力传感器进行了结构设计,理论计算,模拟计算,加工制作封装和测试。
设计了一种电磁激励—电磁拾振的谐振式压力传感器。该传感器采用H型双端固支梁作为谐振梁,采用差分检测输出。对上述结构进行了理论计算和计算机模拟分析,分析了谐振器的频率特性和传感器灵敏度等特性。利用半导体IC工艺和MEMS工艺,加工制作出了谐振式压力传感器样品,并采用一种减小封装应力的结构完成压力传感器的真空密封及封装。利用开环频率特性测试系统及闭环自激测试系统测试了传感器的频率特性,压力特性等相关技术指标。
研制出硅梁谐振式压力传感器样品。器件谐振器空气及真空中的品质因素Q值分别是1200和7000,压力满刻度量程为0-120kPa,压力灵敏度139.57Hz/kPa。差分输出的结果优于单个谐振梁的输出结果。实验结果和理论分析以及计算机模拟计算结果大致相符。