低量程压力传感器灵敏度的研究.doc
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低量程压力传感器灵敏度的研究,2万字我自己的毕业论文，原创的，已经通过校内系统检测，仅在本站独家出售，重复率低，大家放心下载使用摘要传感器技术是现代科学技术发展水平的重要标志，它与通信技术、计算机技术够成现代信息产业的三大支柱。在各种传感器中，硅压力传感器是应用最为广泛的一种。压阻式传感器广泛地应用航天、航空、航海、石油...
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低量程压力传感器灵敏度的研究
2万字
我自己的毕业论文，原创的，已经通过校内系统检测，仅在本站独家出售，重复率低，大家放心下载使用
摘要
传感器技术是现代科学技术发展水平的重要标志，它与通信技术、计算机技术够成现代信息产业的三大支柱。在各种传感器中，硅压力传感器是应用最为广泛的一种。压阻式传感器广泛地应用航天、航空、航海、石油化工、动力机械、生物医学工程、气象、地质、地震测量等各个领域。随着微电子技术和计算机的进一步发展，压阻式传感器的应用还将迅速发展。随着当前测试技术的发展，要求压力传感器量程越来越小，分辨率越来越高。
本文首先对硅压阻式压力传感器的工作原理及其结构特点进行了分析，然后进行传感器的结构及芯片设计。通过对感压薄膜的力学结构的分析与比较，总结出优化传感器结构的方法。同时考虑到温度漂移对传感器有比较大的影响，分析几种典型温度补偿电路来提高传感器性能。然后采用ANSYS软件对传感器芯片结构进行模拟仿真，研究了压力传感器的特性。最后考虑薄膜上的内应力分为张应力和压应力，研究薄膜内应力对低量程压力传感器灵敏度的影响。
关键词：压力传感器；低量程；薄膜应力；灵敏度
Abstract
Sensor technology is an important symbol of modern science and technology development level. and is one of three greatest technique of the information(include communication,technique and calculator technique).Si pressure sensor is the most widely used among all kinds of sensors.Piezoresistive sensor is widely used in aerospace, aviation, Marine, petrochemical, machinery, biomedical engineering, meteorology, geology, seismic surveying and other fields. With the further development of microelectronics and computer technology.application of piezoresistive pressure sensor will also develop quickly.The development of the current test technology require pressure sensor has more smaller range and higher resolution.
This article firstly analyzed the operating principle and structure characteristics of silicon piezoresistive pressure sensor. By analyzing and comparing the mechanical structure of the pressure sensing film, we summed up the methods of optimal sensor structure. Then use the ANSYS software to simulate the sensor chip structure and studying the characteristics of pressure sensor.The stress on the film is divided into tensile stress and compressive stress. We study the film internal stress effect on the sensitivity of low range pressure transducer.
Keywords:piezoresistive pressure sensor，micro-range，membrane stress，sensitivity
目录
目录 III
第一章 绪论 1
1.1压力传感器简介 1
1.2传感器的发展现状及未来趋势 1
1.3传感器的分类 3
1.4传感器的静动态特性 4
1.5压力传感器的封装概况 5
第二章 压阻式压力传感器 6
2.1引言 6
2.2压阻式压力传感器的工作原理 6
2.3压阻式压力传感器结构设计 7
2.4压阻效应 7
2.5压阻系数 9
2.6传感器的温度补偿 11
第三章 压力传感器设计和仿真 13
3.1芯片结构研究与简化设计 13
3.2应力分布研究 14
3.3.1实体建模 15
3.3.2网格划分 16
3.3.3施加载荷，求解 17
3.3.4结果分析 17
3.4岛高及梁膜片尺寸对传感器性能的影响 20
3.5本章小结 21
第四章 薄膜应力和灵敏度的分析 22
4.1薄膜应力简介 22
4.2薄膜应力测量方法 23
4.3薄膜应力的测试分析 24
4.4传感器的灵敏度与分辨率 27
4.5应力对灵敏度影响的研究分析 28
第五章 总结 32
致谢 33
参考文献 37
2万字
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摘要
传感器技术是现代科学技术发展水平的重要标志，它与通信技术、计算机技术够成现代信息产业的三大支柱。在各种传感器中，硅压力传感器是应用最为广泛的一种。压阻式传感器广泛地应用航天、航空、航海、石油化工、动力机械、生物医学工程、气象、地质、地震测量等各个领域。随着微电子技术和计算机的进一步发展，压阻式传感器的应用还将迅速发展。随着当前测试技术的发展，要求压力传感器量程越来越小，分辨率越来越高。
本文首先对硅压阻式压力传感器的工作原理及其结构特点进行了分析，然后进行传感器的结构及芯片设计。通过对感压薄膜的力学结构的分析与比较，总结出优化传感器结构的方法。同时考虑到温度漂移对传感器有比较大的影响，分析几种典型温度补偿电路来提高传感器性能。然后采用ANSYS软件对传感器芯片结构进行模拟仿真，研究了压力传感器的特性。最后考虑薄膜上的内应力分为张应力和压应力，研究薄膜内应力对低量程压力传感器灵敏度的影响。
关键词：压力传感器；低量程；薄膜应力；灵敏度
Abstract
Sensor technology is an important symbol of modern science and technology development level. and is one of three greatest technique of the information(include communication,technique and calculator technique).Si pressure sensor is the most widely used among all kinds of sensors.Piezoresistive sensor is widely used in aerospace, aviation, Marine, petrochemical, machinery, biomedical engineering, meteorology, geology, seismic surveying and other fields. With the further development of microelectronics and computer technology.application of piezoresistive pressure sensor will also develop quickly.The development of the current test technology require pressure sensor has more smaller range and higher resolution.
This article firstly analyzed the operating principle and structure characteristics of silicon piezoresistive pressure sensor. By analyzing and comparing the mechanical structure of the pressure sensing film, we summed up the methods of optimal sensor structure. Then use the ANSYS software to simulate the sensor chip structure and studying the characteristics of pressure sensor.The stress on the film is divided into tensile stress and compressive stress. We study the film internal stress effect on the sensitivity of low range pressure transducer.
Keywords:piezoresistive pressure sensor，micro-range，membrane stress，sensitivity
目录
目录 III
第一章 绪论 1
1.1压力传感器简介 1
1.2传感器的发展现状及未来趋势 1
1.3传感器的分类 3
1.4传感器的静动态特性 4
1.5压力传感器的封装概况 5
第二章 压阻式压力传感器 6
2.1引言 6
2.2压阻式压力传感器的工作原理 6
2.3压阻式压力传感器结构设计 7
2.4压阻效应 7
2.5压阻系数 9
2.6传感器的温度补偿 11
第三章 压力传感器设计和仿真 13
3.1芯片结构研究与简化设计 13
3.2应力分布研究 14
3.3.1实体建模 15
3.3.2网格划分 16
3.3.3施加载荷，求解 17
3.3.4结果分析 17
3.4岛高及梁膜片尺寸对传感器性能的影响 20
3.5本章小结 21
第四章 薄膜应力和灵敏度的分析 22
4.1薄膜应力简介 22
4.2薄膜应力测量方法 23
4.3薄膜应力的测试分析 24
4.4传感器的灵敏度与分辨率 27
4.5应力对灵敏度影响的研究分析 28
第五章 总结 32
致谢 33
参考文献 37
