微壓力傳感器在測(cè)量過(guò)程中，即壓力傳感器直接在膜片上，膜片與壓力介質(zhì)微位移成正比，傳感器的電阻變化，并通過(guò)電子電路來(lái)檢測(cè)這種變化和轉(zhuǎn)換輸出對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的壓力。
對(duì)于微壓力傳感器，靈敏度和線性度是微壓力傳感器的最重要的性能指標(biāo)。為了滿足實(shí)際應(yīng)用要求，必須對(duì)微壓力傳感器的靈敏度和線性度進(jìn)行有效的仿真研究。在實(shí)際研究中，在壓力傳感器薄膜表面應(yīng)力的基礎(chǔ)上，建立了有限元分析和路徑積分模擬方法。采用該方法，在全量程范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了不同壓力下傳感器的輸出值的精確估計(jì)，并對(duì)壓力傳感器的靈敏度和線性度進(jìn)行了仿真。
為了解決微壓力傳感器的靈敏度與非線性之間的矛盾，采用了復(fù)合梁的結(jié)構(gòu)和平板膜結(jié)構(gòu)。該地區(qū)的島嶼沒(méi)有擴(kuò)大或減少的比例。首先，為了提高靈敏度，窄波束面積的長(zhǎng)度和寬度應(yīng)盡可能減少。由于梁膜島結(jié)構(gòu)的有限元分析和近似分析，發(fā)現(xiàn)窄梁的長(zhǎng)度和寬度能明顯提高梁的應(yīng)力。而當(dāng)中窄梁的長(zhǎng)度為兩側(cè)窄梁的2倍時(shí)，該裝置的線性度是最佳。
根據(jù)力學(xué)原理，角區(qū)內(nèi)的應(yīng)力集中效應(yīng)，使角區(qū)在硅膜壓在前面或背面時(shí)會(huì)產(chǎn)生極大的應(yīng)力。在引入應(yīng)力分散結(jié)構(gòu)后，將角區(qū)變?yōu)閳A角，并具有一定曲率。在硅膜和邊界的邊界或背島形成一定曲率的半結(jié)構(gòu)，使用傳統(tǒng)的各向異性濕蝕刻不能實(shí)現(xiàn)。為了這個(gè)目的，掩模和非掩模各向異性濕蝕刻技術(shù)。 |
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