石英压力传感器的结构设计和制造工艺研究

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石英压力传感器是一种电容式压力传感器,由于石英材料具有独特优点,故广泛应用于气象、军事、航空、航天、巡航导弹、登山测高、石油化工、压力测量等方面。 本文研究的主要内容包括三个个方面:一是进行石英压力传感器的结构设计。首先论述了不同结构方案的特点,然后采用有限元方法和经验公式法两种方法进行了尺寸参数的计算,对两种计算方法的计算结果进行分析对照,根据上述结果进行尺寸参数的优化选取,最终确定石英压力传感器的结构尺寸。另外,根据有限元方法的计算,得到了石英压力传感器的变形量大小以及压力、变形量大小与悬臂半径等之间关系,从而找到了减小线性误差和增大电容变化量的办法。二是进行石英压力传感器制造工艺的研究。具体探讨了加工工艺,化学腐蚀工艺,膜片金属化工艺,周边封接工艺等。三对化学加工理论及进行了探讨。 在上述计算分析所得结果基础上制作了石英压力传感器,对制成的石英压力传感器进行测试分析,其结果验证了本文计算、分析的正确性。
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