导读:本文包含了悬臂梁式加速度计论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:MEMS,微加速度计,微悬臂梁,振动特性
悬臂梁式加速度计论文文献综述
高东强,杨磊,郭健,韩昆[1]（2015）在《悬臂梁式微加速度计动力学分析》一文中研究指出微加速度计是MEMS的关键部分之一.为保证微加速度计工作时的精确性和稳定性,对其进行动力学特性分析具有十分重要的理论意义.通过建立系统等效模型,再从悬臂梁的振动特性和气动性能等两部分进行了研究.对于振动特性,运用有限元分析软件ANSYS Workbench进行了模态分析,得到了前六阶振动频率和振型.在谐响应分析下,得到了悬臂梁不同频率的应力频率响应和位移频率响应曲线,由此确定了悬臂梁式微加速度计的频响范围;对于气动性能,主要是从悬臂梁与容器壁面间隙在1~9μm来研究悬臂梁.利用流体计算软件FLUENT研究了悬臂梁周围截面流场及其悬臂梁流场的变化,得到了悬臂梁周围截面流场的压力分布和流速分布图,以及在不同间隙情况下悬臂梁表面的压强分布和流速分布图.最后得出,当间隙为5μm时,气体对悬臂梁的阻尼影响最小,微加速度计的量程最大,从而得出了这种悬臂梁式微加速度计的量程.(本文来源于《陕西科技大学学报(自然科学版)》期刊2015年01期）
郭健[2]（2014）在《悬臂梁式微加速度计的动力学分析》一文中研究指出微机电系统(MEMS,Micro-Electro-Mechanical System)是一个新兴的多交叉领域学科，具有十分广阔的应用前景，已经成为国际研发项目的热点。近十几年，微机电系统的快速发展，微加速度计作为最关键的部分之一，为保证微加速度计工作时的精确和稳定，对微加速度计的动力学特性分析研究具有重要的理论意义和实际应用价值。本论文针对一种典型MEMS器件（悬臂梁式微加速度计）建立其系统等效模型，主要从悬臂梁的振动特性和气动性能两部分来进行研究。对于微悬臂梁的振动特性，运用有限元分析软件ANSYS Workbench建立了微悬臂梁的有限元模型，进行了模态和谐响应仿真分析，得到了悬臂梁前六阶振动频率和振型，以及悬臂梁的频率随尺寸的减小而增大，为悬臂梁的尺寸设计及其频率变化提供理论依据；在谐响应分析下，得到了悬臂梁不同频率的应力频率响应和位移频率响应曲线，得出了得出悬臂梁在一阶频率附近发生共振，避开共振频率，悬臂梁频率响应的应力最大值7.67MPa满足结构的许用疲劳极限强度，悬臂梁为安全，从而确定了此悬臂梁式微加速度计的频响范围。对于悬臂梁的气动性能，主要是以悬臂梁与容器壁面在1～9来研究悬臂梁，利用流体计算软件FLUENT研究了悬臂梁周围截面流场及其悬臂梁流场的变化，得到了悬臂梁周围截面流场的压力分布和流速分布图，以及在间隙不同情况下悬臂梁表面的压强分布和流速分布图，得出了在间隙3时绕悬臂梁的气流压力差最大，对悬臂梁的阻尼作用最大，在设计尺寸时3间隙应尽量避免；间隙的变大，涡流的区域增大，导致悬臂梁的振动幅度阻尼作用逐渐减弱，所以得出间隙为5时，气体对悬臂梁的阻尼影响最小，微加速度计的量程最大，从而也得出了这种悬臂梁式微加速度计的量程。(本文来源于《长安大学》期刊2014-05-06）
赵晓霞[3]（2013）在《AlGaN/GaN HEMT微悬臂梁加速度计器件特性测试分析及结构优化》一文中研究指出近年来，由于GaN优异的材料特性，例如机械、热、化学稳定性以及生物兼容性等，使基于GaN的微机电系统(MEMS)得到了学术界的广泛关注。AlGaN/GaN异质结构材料体系具有很大的带阶差和很高的熔点，使其在高温、高频、大功率微波电子器件中的应用具有很大潜力。目前在微惯性测量组合中的器件广泛采用悬臂梁结构与场效应晶体管的集成结构来实现惯性信号的测量。而高电子迁移率晶体管(High Electron Mobility Transistor)作为场效应晶体管中的一种，也开始广泛应用于通信、电子等领域，它具有大功率、低噪声、高频、高速等特点。对利用力电耦合原理制备出的AlGaN/GaN基HEMT微加速度计结构，进行静态特性检测，分析并给出加速度计的静态特性参数，根据得到的参数对结构进行优化设计，为得到更高灵敏度、线性度和更大量程的加速度计奠定了基础。本文首先应用AlGaN/GaN HEMT微悬臂梁结构器件的力电耦合原理，设计出对AlGaN/GaN HEMT微加速度计的静态特性进行测试的合理实验方案。通过对AlGaN/GaN HEMT加速度计在静态0~10g的惯性测试，得出该加速度计的灵敏度为0.12mA/g，表明结构灵敏度较小；其次，通过对微加速度计工艺过程的分析，总结了微结构残余应力的产生原因，并利用激光拉曼应力测试仪对微结构的残余应力进行了测试分析，得出残余应力对器件与结构性能产生的影响，为下一步改进结构奠定基础；第叁，在此基础上，重新优化了加速度计结构，根据加速度传感器的敏感元件结构尺寸对灵敏度、线性度和频响范围等性能的影响，结合有限元静力分析和模态分析得出了结构的具体参数，并与原结构进行比较。经过计算分析，证明经过优化后的结构灵敏度由4.13×10~(-3)um/g提高到3.07×10~(-2)um/g，增大了一个数量级。能够承受350g的纵向冲击和500g的横向冲击，频率响应范围在0~3000Hz之间，理论上满足了高灵敏度微加速度计的基本要求。但是加速度计在频响范围方面还有所欠缺。(本文来源于《中北大学》期刊2013-04-25）
李竑积,李刚[4]（2013）在《悬臂梁式微电子加速度计有限元建模与动力学分析》一文中研究指出本文简要分析了微电子加速度计的工作原理,建立了悬臂梁式微电子加速度计的实体模型,采用有限元分析软件AN-SYS8.0对其进行模态分析、瞬态响应分析以及静电-结构耦合分析,考虑不同设计尺寸条件下器件的灵敏度特性,在瞬时激励下的位移和应力响应情况,并分析了静电力对器件性能的影响。(本文来源于《科技创新与应用》期刊2013年03期）
刘骏跃,苗国耀,韩小菊,马惠成,陈明[5]（2008）在《悬臂梁式SAW加速度计差频信号系统分析与设计》一文中研究指出鉴于现有声表面波(SAW)器件的制作工艺和技术水平,进一步改进了SAW加速度计的设计方案。尽管改进方案降低了一些灵敏度,但容易使实际制作的一对SAWR具有尽可能相同的频率响应特性,进而把实现其抑制温度干扰的优点落实到了工程实处。由于改进方案浮动零点SAWR的谐振频率相对固定,因而便于借鉴无线通信理论的现成技术成果,进行混频和差频滤波电路设计。(本文来源于《测控技术》期刊2008年07期）
王育才,焦继伟,段飞,张颖,宓斌玮[6]（2007）在《一种具有“8悬臂梁-质量块”结构的新型硅微加速度计》一文中研究指出提出了一种具有“8悬臂梁-质量块”结构的新型叁明治式硅微机械电容式加速度计,用微机械加工工艺在(111)硅片上制作出了具有信号输出的器件.该加速度计的惯性质量块由同一(111)硅片上下表面对称分布的8根悬臂梁支撑.这些悬臂梁是利用(111)硅在KOH溶液中的各向异性腐蚀特性结合深反应离子刻蚀(DRIE)实现的,其尺度精确可控,保证了结构的对称性.该加速度计的谐振频率为2·08kHz,品质因子Q为21·4,灵敏度为93·7mV/g.(本文来源于《半导体学报》期刊2007年05期）
庞洁[7]（2007）在《悬臂梁质量块结构吸合时间式加速度传感器研究》一文中研究指出采用MEMS技术研制的加速度传感器，是基于硅工艺的最重要的传感器之一。但是由于寄生效应和吸合效应的影响，在进一步微型化、集成化方面会更加困难。本论文研制一种新型数字式加速度传感器——吸合时间式加速度传感器，通过测量吸合时间来测量加速度，该传感器输出时间信号，因此可以采用纯数字接口电路进行测量；并且避免了寄生电容的影响，不受吸合电压的限制，其芯片面积可以远小于传统电容式加速度传感器。建立了悬臂梁—质量块结构的加速度传感器的理论模型，通过对模型进行分析表明，质量块在两个检测电极之间的吸合时间差ΔT与加速度成正比关系，通过检测ΔT的变化即可检测加速度，其增益和非线性度与传统电容式器件相当。并且阻尼越大，悬臂梁与质量块长度比越小，质量块运动范围越小时，传感器的增益G越大，但线性度会变差。围绕一种基于厚胶光刻和电镀的准LIGA工艺进行了研究，并研究了电镀结构的应力问题。实验结果表明，减小电镀时电流密度，优化器件结构，可以有效改善电镀结构的应力。设计并研制了Si和Au两种材料的加速度传感器结构，完成了工艺制作。设计了电容式和接触式两种检测方式的接口电路，并对器件进行了初步测试。测试结果显示，吸合时间随加速度变化，1g加速度引起的吸合时间变化为μs量级。(本文来源于《中国科学院研究生院（上海微系统与信息技术研究所）》期刊2007-05-01）
王育才[8]（2007）在《“8悬臂梁—质量块”结构的新型微加速度计研究》一文中研究指出微机械加速度传感器是一种重要的惯性器件，在航空航天、汽车工业、石油探测和地震预报等领域中有着广泛的应用。电容式加速度传感器由于具有测量精度高、噪声特性好、漂移低、温度敏感性小和功耗低等优点，受到了广泛关注，是当前微硅加速度传感器的发展主流。本文提出了一种具有“8悬臂梁-质量块”结构的新型叁明治式硅微机械电容式加速度计，用微机械加工工艺在(111)硅片上制作出了具有信号输出的器件并完成了初步测试。该加速度计的惯性质量块由在同一(111)硅片上下表面对称分布的8根悬臂梁支撑，这些悬臂梁是利用(111)硅在KOH溶液中的各向异性腐蚀结合深反应离子刻蚀(DRIE)实现的，其尺度精确可控，保证了结构的对称性。具体内容包括：论文的第一章对微机械系统及主要的加工技术，各种MEMS器件及其应用，特别是微机械加速度传感器的研究进行了综述。总结了MEMS技术的应用前景及微机械电容式加速度传感器的研究进展。第二章详细论述了电容式加速度计的数学模型及工作原理，在此基础上提出了新型“8悬臂梁-质量块”结构的电容式加速度计。分析优化了器件的结构参数并进行有限元模拟，通过与传统结构的比较，验证了新结构在模态特性和横向灵敏度方面的优越性。第叁章详细阐述了KOH各向异性腐蚀和静电键合等几个关键的加工工艺，设计了器件制作的完整工艺流程，在(111)硅片上制作出了器件样品，并对器件性能进行了初步测试。该加速度计的典型谐振频率为2.08 kHz，品质因子Q为21.4，灵敏度为93.7mV／g，非线性度为3.1％。这一测试结果与设计值比较一致，表明器件的设计正确，工艺流程可行。(本文来源于《中国科学院研究生院（上海微系统与信息技术研究所）》期刊2007-05-01）
刘骏跃,陈明[9]（2006）在《用静电力和SAW滤波器对悬臂梁式SAW加速度计的扩程及其计量标定》一文中研究指出提出了用声表面波滤波器测知加速度方向和大小的原理和方法,研究了电容器中的静电吸引力对加速度计敏感质量块的位置稳定作用,以及用它扩大悬臂梁式加速度计量程的原理。还对静电力扩程之后,加速度计测量值的校准、计量标定等问题进行了有益地探讨,针对电容器静电力的非线性扩程特点,提出了查询表式的在线实时测量换算读值方案。(本文来源于《传感技术学报》期刊2006年02期）
刘骏跃,陈明[10]（2006）在《用声表面波滤波器为悬臂梁式SAW加速度计增添加速度方向判断功能》一文中研究指出加速度是矢量,所以在测量加速度大小的同时,给出加速度的方向是非常必要的。但传统SAW加速度计设计忽视了对被测加速度方向的判断问题。声表面波滤波器(SAWF)是一种性能优良的新型电子器件,本文基于SAW滤波器的带通滤波性质,设计了一种新的SAW加速度计系统,它不仅实现了判断加速度方向的客观需求,而且为加速度计基本量程的扩大创造了条件。(本文来源于《传感技术学报》期刊2006年01期）
悬臂梁式加速度计论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
微机电系统(MEMS,Micro-Electro-Mechanical System)是一个新兴的多交叉领域学科，具有十分广阔的应用前景，已经成为国际研发项目的热点。近十几年，微机电系统的快速发展，微加速度计作为最关键的部分之一，为保证微加速度计工作时的精确和稳定，对微加速度计的动力学特性分析研究具有重要的理论意义和实际应用价值。本论文针对一种典型MEMS器件（悬臂梁式微加速度计）建立其系统等效模型，主要从悬臂梁的振动特性和气动性能两部分来进行研究。对于微悬臂梁的振动特性，运用有限元分析软件ANSYS Workbench建立了微悬臂梁的有限元模型，进行了模态和谐响应仿真分析，得到了悬臂梁前六阶振动频率和振型，以及悬臂梁的频率随尺寸的减小而增大，为悬臂梁的尺寸设计及其频率变化提供理论依据；在谐响应分析下，得到了悬臂梁不同频率的应力频率响应和位移频率响应曲线，得出了得出悬臂梁在一阶频率附近发生共振，避开共振频率，悬臂梁频率响应的应力最大值7.67MPa满足结构的许用疲劳极限强度，悬臂梁为安全，从而确定了此悬臂梁式微加速度计的频响范围。对于悬臂梁的气动性能，主要是以悬臂梁与容器壁面在1～9来研究悬臂梁，利用流体计算软件FLUENT研究了悬臂梁周围截面流场及其悬臂梁流场的变化，得到了悬臂梁周围截面流场的压力分布和流速分布图，以及在间隙不同情况下悬臂梁表面的压强分布和流速分布图，得出了在间隙3时绕悬臂梁的气流压力差最大，对悬臂梁的阻尼作用最大，在设计尺寸时3间隙应尽量避免；间隙的变大，涡流的区域增大，导致悬臂梁的振动幅度阻尼作用逐渐减弱，所以得出间隙为5时，气体对悬臂梁的阻尼影响最小，微加速度计的量程最大，从而也得出了这种悬臂梁式微加速度计的量程。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
悬臂梁式加速度计论文参考文献
[1].高东强,杨磊,郭健,韩昆.悬臂梁式微加速度计动力学分析[J].陕西科技大学学报(自然科学版).2015
[2].郭健.悬臂梁式微加速度计的动力学分析[D].长安大学.2014
[3].赵晓霞.AlGaN/GaNHEMT微悬臂梁加速度计器件特性测试分析及结构优化[D].中北大学.2013
[4].李竑积,李刚.悬臂梁式微电子加速度计有限元建模与动力学分析[J].科技创新与应用.2013
[5].刘骏跃,苗国耀,韩小菊,马惠成,陈明.悬臂梁式SAW加速度计差频信号系统分析与设计[J].测控技术.2008
[6].王育才,焦继伟,段飞,张颖,宓斌玮.一种具有“8悬臂梁-质量块”结构的新型硅微加速度计[J].半导体学报.2007
[7].庞洁.悬臂梁质量块结构吸合时间式加速度传感器研究[D].中国科学院研究生院（上海微系统与信息技术研究所）.2007
[8].王育才.“8悬臂梁—质量块”结构的新型微加速度计研究[D].中国科学院研究生院（上海微系统与信息技术研究所）.2007
[9].刘骏跃,陈明.用静电力和SAW滤波器对悬臂梁式SAW加速度计的扩程及其计量标定[J].传感技术学报.2006
[10].刘骏跃,陈明.用声表面波滤波器为悬臂梁式SAW加速度计增添加速度方向判断功能[J].传感技术学报.2006