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基于Verilog-A的电容式MEMS加速度计模型
MEMS加速度计 Verilog-A模型 寄生电容 热机械噪声
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2014/5/14
本文分析了传统MEMS电容式加速度计模型的不足，根据三明治结构电容式加速度计的特点，考虑了寄生电容和热机械噪声的影响，建立了用Verilog-A硬件描述语言实现的模型。该模型与主流集成电路设计环境相兼容，具有很强的可移植性。模拟验证结果表明，该模型如实反映了MEMS电容式加速度计的工作状态，能够为设计单片集成的微弱电容检测电路提供有效的帮助。
MEMS高g加速度传感器封装热应力的研究
封装 MEMS高g加速度传感器 热应力 贴片工艺 热膨胀系数
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2014/4/30
封装热应力是导致MEMS器件失效的主要原因之一，本文设计了一种MEMS高g加速度传感器，并仿真研究了传感器在封装过程中的热应力及影响其大小的因素。根据封装工艺，建立设计的高g加速度传感器封装的有限元模型，利用ANSYS软件仿真传感器在不同的贴片工艺中受到的热应力及影响热应力的因素。结果显示，在封装中，与直接贴片到管壳底部相比，MEMS高g加速度传感器芯片底面健合高硼硅玻璃后再贴片到管壳底部时，封装...
基于圆柱绕流的理论分析给出圆柱体周边压强分布方程，并据此提出了一种新型的基于MEMS的固态风速风向传感器结构。建立了其内部流体流动的理论模型，并利用该模型进行数值计算得到了这种传感器的最优结构参数。分析表明，利用相互正交的MEMS风速传感器测量风向是可行的，并且具有多个通风孔结构的传感器可以有更高的精度。
基于UKF的MEMS传感器姿态测量系统
惯性导航 姿态测量 微机电系统(MEMS) 无先导卡尔曼滤波(UKF)
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2014/4/29
针对工业和民用领域对姿态测量的需求，提出了基于MEMS加速度计、陀螺仪和磁强计的姿态测量系统，并采用无先导卡尔曼滤波（Unscented Kalman Filter，UKF)方法处理传感器数据。针对基于加速度计和磁强计的姿态测量方式在动态测量时不准确的问题和单独采用陀螺仪测量角度产生漂移的问题，设计了基于方向旋转矩阵的UKF滤波器：结合两种测量方式的优点，互相克服各自的不足。经过UKF处理后：在静...
基于MEMS工艺的硅基四电极电导率与温度集成传感器芯片的研制
MEMS 水参数监测 四电极式电导率测量 硅基集成传感器芯片
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2014/4/29
水参数的测量是水资源保护和海洋科学的基础，水温与电导率这两个联系紧密的物理量是其中的重要参数；集成传感器芯片的研制对环境保护、工农业生产活动及科学研究具有重要意义。目前已有的高精度CTD测试系统，均是采用传统的机械加工方法将分立传感器组装在一起而形成的，工艺较为复杂，仪器间容易形成较大的随机加工误差且造价昂贵。本文采用MEMS技术将温度传感器与电导率传感器集成在一个小芯片上，实验验证了集成芯片具有...
基于MEMS微触觉测头和纳米测量机的特征尺寸测量
微机电系统 微触觉测头 尺寸测量 纳米测量机
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2014/5/12
针对微小结构几何量测量的需求，通过集成MEMS微触觉测头和纳米测量机构建了高精度的测量系统。在验证测头性能的基础上，完成了一系列判断测头测量分辨力和精度的实验，在轴向、同向横向、异向横向三个方向测量的标准偏差分别为41.7552nm，6.05μm，6.16μm，同时，在扫描实验中进程回程扫描差值的标准偏差为23.088nm。
MEMS周期运动测试中频闪成像与运动激励的同步控制
MEMS测试 频闪成像 运动激励 同步控制
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2014/5/13
微结构运动测试技术已成为MEMS测试技术的重要组成部分。由于MEMS器件中微结构的运动频率较高，频闪成像法得到了广泛的应用。本文针对静电型MEMS周期运动测试的要求，设计并研制了一种基于FPGA的频闪成像和运动激励同步控制系统，用于MEMS器件的周期运动激励和微结构高速周期运动过程中清晰图像的获取。实验表明，频闪照明的最小脉冲宽度为10ns，运动相位的调整间隔小于3.75°，能够满足周期运动频率为...
MEMS加速度计信号光电检测与电容检测的噪声分析
电容检测 光电检测 热机械噪声 电学噪声
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2014/5/14
在简要介绍高精度MEMS扭摆式加速度计电容检测和光电检测实现原理的基础上，分析了该加速度计热机械噪声和电学噪声特性。该加速度计结构在品质因数Q=1和Q=85时，热机械噪声分别为2.4μg/√Hz和0.28μg/√Hz。对于电学噪声，电容检测的电学噪声为3.27μg/√Hz，光电检测在只考虑电学噪声时能分辨的最小加速度可达0.05μg。对比得出对于扭摆式加速度计结构，光电检测具有比电容检测更小的系统...
MEMS加速度计信号光电检测与电容检测的噪声分析
电容检测 光电检测 热机械噪声 电学噪声
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2014/5/14
在简要介绍高精度MEMS扭摆式加速度计电容检测和光电检测实现原理的基础上，分析了该加速度计热机械噪声和电学噪声特性。该加速度计结构在品质因数Q=1和Q=85时，热机械噪声分别为2.4μg/√Hz和0.28μg/√Hz。对于电学噪声，电容检测的电学噪声为3.27μg/√Hz，光电检测在只考虑电学噪声时能分辨的最小加速度可达0.05μg。对比得出对于扭摆式加速度计结构，光电检测具有比电容检测更小的系统...
基于MEMS工艺的压阻式湿度传感器的设计制作
MEMS 湿度传感器 压阻 聚酰亚胺
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2014/5/14
提出用硅-硅直接键合的SOI片制作压阻式湿度传感器。它是利用涂覆在硅膜上聚酰亚胺膜吸湿发生膨胀，导致双膜结构发生弯曲产生应力的原理进行工作的。为了确定传感器结构、优化尺寸，采用ANSYS软件进行了模拟计算、设计了MEMS湿度传感器的制造工艺，对制作的微湿度传感器进行了测试，其灵敏度为0.208mV%RH， 湿滞为8％RH。
一种MEMS热风速计的系统级封装
MEMS 热风速计 封装
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2014/5/14
提出了一种MEMS风速计的封装结构，采用这种结构可以集成信号处理电路，实现系统功能。文章利用ANSYS软件对封装结构进行建模，主要从风速和风向两个方面，对风速计封装前后的性能进行了模拟，并将模拟数据与理想数据和实验数据进行了比较，模拟数据、理想数据与理想数据的误差在7%以内。总体上，风速计在封装前后的性能大致相同，但是在灵敏度方面有所下降。
MEMS耐高温压力传感器封装工艺研究
微机电系统 高温压力传感器 封装 低温玻璃键合
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2014/5/15
为解决特种压力传感器结构的封装难题，提出了三种能够适用于200℃高温条件下的先进封装技术。通过有限元模拟，确定了采用低温玻璃键合技术对多种压力传感器进行封装，分析得出了适合的中间键合层厚度。选定了高强度低膨胀基底合金材料，制定了低温玻璃键合的工艺流程，采用先进的丝网印刷工艺确保中间键合层厚度。实验表明经过该工艺封装的压力传感器在高温下具有可靠的性能，能满足现代工业测量需求。
西北工业大学马炳和等人的灵巧蒙皮论文入选国际顶尖MEMS学术会议
马炳和 巧蒙皮论文
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2010/3/16
日前，我校微/纳米系统重点实验室马炳和副教授等人的MEMS灵巧蒙皮论文入选IEEE MEMS 2010国际会议。今年，国内仅有包括我校以及清华大学、北京大学、中科院、上海交大等在内的6家单位研究论文入选。
第四届美新杯中国MEMS传感器应用大赛开始报名
第四届 美新杯 MEMS传感器
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2010/3/17
第四届美新杯中国MEMS传感器应用大赛（iCAN'11中国区选拔赛）于2010年3月15日正式开始报名！请登陆大赛官方网站http://china.ican-contest.org/进行网上注册报名，下载传感器参数，网上报名截止时间为2010年4月30日。