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采用环形感压薄膜的MEMS电容薄膜真空规设计 被引量:2

Design of MEMS diaphragm capacitive vacuum gauge with an annular sensing film
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摘要 感压薄膜的结构改良能有效改善MEMS电容薄膜真空规的压力-电容输出特性。为解决MEMS电容薄膜真空规宽量程与高灵敏度相矛盾的问题,设计一种环形结构的感压薄膜,利用有限元的方法分析对比5种环形结构的感压薄膜在不同压力下的变形与应力分布情况。分析认为,同心圆结构的感压薄膜具有最优异的性能,同等感测面积情况下真空规的压力-电容线性输出测量上限能从圆片结构的1.1×103 Pa延伸到同心圆结构的1.2×104 Pa,圆片结构感压薄膜的真空规在1~800 Pa区间内的压力-电容输出非线性度为3.9%,灵敏度为10.1 fF·Pa–1;同心圆结构感压薄膜的真空规结构在1~8 000 Pa区间内的非线性度为3.6%,灵敏度为1.3 fF·Pa–1。 Structure optimizing can effectively enhance pressure-capacitance output performance of MEMS capacitive diaphragm gauge(CDG).In order to solve the conflict between wide measurement range and high sensitivity,a new type of MEMS(CDG)with an annular sensing film was proposed and five types of annular sensing films has been analyzed by using finite element method(FEM).The conclusion that the concentriccircles structure has better mechanism property has been delivered.According to the analyzing results,the measurement range can be stretched from 1.1×10^3 Pa of the circles-slice structure to 1.2×10^4 Pa of the concentric-circles structure under identical condition of sensing area.The circles-slice structure has the nonlinearity about 3.9%and sensitivity is 10.1 fF·Pa^–1 in 1-800 Pa and the concentric-circles structure has the nonlinearity of 3.6%and sensitivity is 1.3 fF·Pa^–1 in 1-8 000 Pa.
作者 王呈祥 韩晓东 李得天 成永军 孙雯君 李刚 WANG Chengxiang;HAN Xiaodong;LI Detian;CHENG Yongjun;SUN Wenjun;LI Gang(Science and Technology on Vacuum Technology and Physics Laboratory,Lanzhou Institute of Physics,Lanzhou 730000,China)
出处 《中国测试》 CAS 北大核心 2019年第1期88-93,共6页 China Measurement & Test
基金 国家自然科学基金重大科研仪器研制项目(61627805) 五院CAST基金项目
关键词 MEMS 电容薄膜真空规 高灵敏度 宽测量范围 MEMS capacitive diaphragm vacuum gauge high sensitivity wide measurement range
  • 相关文献

参考文献3

二级参考文献16

  • 1叶培建,彭兢.深空探测与我国深空探测展望[J].中国工程科学,2006,8(10):13-18. 被引量:147
  • 2BEEBY S, ENSELL G, KRAFT M,et al.. MEMS Mechanical Sensors [M]. London: Artech House, 2004.
  • 3KO W H, WANG Q. Touch mode capacitive pressure sensors [J]. Sensors and Actuators, 1999,75 (3):242-251.
  • 4VARADAN V K, VINOY K J, JOSE K A. RF MEMS and Their Applications [M]. USA: John Wiley, 2003.
  • 5ZHOU M X, HUANG Q A, QIN M. Modeling, design and fabrication of a triple-layered capacitive pressure sensor [J]. Sensors and Actuators, 2005, 117(1):71-81.
  • 6GAG-EL-HAK M. MEMS: Applications [M]. 2nd ed. New York: Taylor and Francis, 2006.
  • 7TIMOSHENKO S P, KRIEGER S W. Theory of Plates and Shells [M]. 2nd ed. New York: McGraw-Hill, 1940.
  • 8颜重光.MEMS压力传感器及其应用[J].电子产品世界,2009,16(6):58-60. 被引量:10
  • 9陈昌亚.火星探测技术的发展[J].科学,2009(5):16-19. 被引量:8
  • 10王冰,尤彩红,王文襄.微型及超微型压力传感器的开发[J].仪表技术与传感器,2009(B11):180-181. 被引量:4

共引文献16

同被引文献165

引证文献2

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