基于改进遗传神经网络的微硅加速度传感器动态补偿研究

比较遗传算法与神经网络的特点 ,并对将遗传算法用于函数连接型神经网络 (FLNN)的优点进行了研究 .对遗传算法的编码方法、交换和变异操作做了改进 ,提出了一种融合改进遗传算法的FLNN用于微硅加速度传感器动态性能补偿的新方法 .该方法不依赖于传感器的动态模型 ,可根据传感器的动态响应数据 ,建立补偿模型 ,采用改进遗传神经网络搜索和优化补偿模型参数 ,既保留了遗传算法的全局搜索能力 ,又具有神经网络的鲁棒性和自学习能力 .介绍补偿原理及算法 ,给出动态补偿网络的数学模型 .结果表明 ,该补偿方法能克服FLNN收敛速度慢、容易陷入局部极小的缺陷 ,具有网络训练速度快、实时性好、良好的全局搜索能力、精度高。

双E型硅加速度传感器的研制

本文在简要介绍了 ,利用硅的各向异性腐蚀工艺研制的 ,双 E非整体弹性膜式硅芯片结构的同时 ,又较详细地报告了 ,用此芯片封装成的硅加速度敏感元件及硅加速度传感器结构 。

误差白化与Kalman滤波的微硅加速度传感器动态补偿

通过模型参考的系统辨识方法建立微硅加速度传感器的动态补偿器。由于测量噪声和补偿器对传感器的频带扩展，使得补偿器的输入／输出信号存在严重的噪声干扰。在噪声干扰下，采用均方误差为代价函数的系统辨识方法，无法得到补偿器参数的无偏估计。补偿器参数的偏差和传感器频带的扩展将会使补偿器的输出信号出现严重失真和高频噪声干扰。为解决噪声对硅加速度传感器的动态补偿的影响，研究了一种新的动态补偿方法，该方法采用误差白化为代价函数的系统辨识方法得到补偿器的参数，可消除补偿器的参数在估计中的测量噪声影响，并通过卡尔曼实时滤波减小因传感器频带扩展所产生的高频噪声干扰。

微型硅加速度传感器

介绍微型硅加速度传感器的研制概况,阐述微型硅电容式加速度传感器的工作原理、制作工艺技术,并对封装后的测试结果进行分析与探讨。

曲面过载保护的新型高g值冲击硅微机械加速度传感器的设计

给出一种测量高g值冲击加速度的硅微机械加速度传感器的结构和动力学模型 ,此传感器为整体式悬臂梁结构 ,采用硅微机械加工技术制作 ,便于封装和大批量低成本制造。其敏感方向在硅片平面内 ,两个压敏电阻分布在悬臂梁的顶端 ,两个完全相同的悬臂梁沿相反方向分布 ,四个压敏电阻构成惠斯通全桥连接 ;悬臂梁的过载保护采用上下两个曲面 ,一方面有效地提高悬臂梁的过载保护能力 ,另一方面调节加速度传感器的压膜阻尼 ,使之接近临界阻尼 ,有效抑制自由振动模态 ,提高测量精度。

硅微振梁式加速度传感器中微杠杆结构的设计

提出了一种采用微杠杆结构进行惯性力放大的硅微振梁式加速度传感器结构,阐述了其工作机理.在此基础上,讨论了两种不同的支点形式,分别推导了这两种结构形式的放大倍数计算公式,发现I型支点形式的放大倍数略高于II型支点,并采用有限元方法进行了仿真;分析了支点刚度以及输出轴刚度对放大倍数的影响;提出了微杠杆结构设计的原则.

悬臂梁式硅微加速度传感器的设计仿真

文章利用ANSYS软件对悬臂梁式硅微加速度传感器敏感芯片进行了设计仿真,给出了一种能满足:量程50g,精度10-3要求的硅微加速度传感器的结构,并对加工时可能引入的工艺误差所带来的影响进行了讨论。

新型高量程冲击硅微机械加速度传感器的设计与制造

给出了一种测量高量程冲击加速度的硅微机械加速度传感器的设计和制造方法．加速度传感器采用整体式悬臂梁结构，在硅片平面内设计了两个分布方向相反结构相同的悬臂梁，每个悬臂梁顶端通过硼扩散形成两个压敏电阻，四个压敏电阻构成惠斯通全桥连接．悬臂梁两侧面和过载保护曲面采用DRIE技术加工，过载保护曲面设计成近似于冲击加速度传感器承受最大加速度时悬臂梁弯曲曲面的形状，一方面提高了悬臂梁过载保护能力，另一方面可以调节加速度传感器的工作阻尼至临界阻尼，有效提高了加速度传感器的工作频率带宽．分析和测试结果表明，加速度传感器的灵敏度达到3．024μV／g，工作频率带宽达到O～81kHz，量程达到0～50000g．加速度传感器的性能能够满足测号冲击过程的要求．

压阻式硅微加速度传感器的结构设计与仿真

一般的压阻式硅微加速度传感器结构多采用单梁加质量块的形式 ,这种形式的传感器灵敏度比较高 ,但它的横向效应较难克服 ,文中提出一种四梁结构的加速度传感器 ,通过仿真计算 。

二维电容式硅微加速度传感器的刚度求解

硅微电容式加速度传感器具有灵敏度高、噪音低、漂移小、功耗低、结构简单等优点 ,在军民两用市场中有着广泛的应用前景。本文针对自主开发设计的一种带折叠梁的二维叉指电容式硅微加速度传感器 ,采用力法求解了其主轴刚度 。

冲击硅微机械加速度传感器的封装与封装性能分析

给出了一种压阻式冲击硅微机械加速度传感器的器件封装结构并对其封装的性能进行了分析。加速度传感器的封装采用可伐合金做管壳,采用环氧粘合剂将芯片粘结在金属基板上,采用金丝连接芯片铝焊点和管脚,使用环氧灌封胶充填管壳内空余的区域,来缓冲芯片受到冲击时承受的冲击应力。用ANSYS软件对封装后的器件进行了模态分析。分析结果表明,封装后加速度传感器敏感结构—悬臂梁敏感方向上的模态频率与封装前基本相同,封装后器件管壳三个破坏方向上的模态频率足够大。因此,封装不影响加速度传感器的测试性能并有良好的抗冲击能力。用霍普金森杆对封装后器件进行了冲击破坏实验。实验结果表明,引线从芯片铝焊点处脱落是冲击破坏的主要形式。

微硅高g加速度传感器工艺研究

主要介绍在制作一种压阻式微硅高 g(g =9 8m/s2 ,微重力加速度值 )加速度传感器的过程中 ,所遇到的工艺问题及其解决方法。并较详细地叙述了涉及到的键合 (SDB)、双面光刻及传感器几何图形的精确控制等关键技术。

模糊LS-SVM在加速度传感器动态补偿中的应用

提出一种基于模糊LS-SVM传感器的非线性动态误差补偿器设计措施,在传感器与参考模型对输入激励响应的实测数据基础上,运用模糊LS-SVM回归算法构造补偿器,减小微硅加速度传感器因带宽有限引起的动态测量误差。既克服人工神经网络非线性动态补偿过程中易出现的局部极小问题,又减小在标准LS-SVM中一些非主要数据对模型精度的影响,在测试领域中有较好的应用前景。

硅微加速度传感器的对称梁岛结构设计

采用有限元方法,针对硅微加速度传感器的对称梁岛结构进行了力学特性分析,通过分析得出了该结构的尺寸对其位移量、谐振频率及模态振型的影响规律,为此类加速度传感器的设计提供参考。

微机械电容式加速度传感器测试电路研究

在测量硅微电容式加速度传感器时,由于器件信号的微弱和寄生电容的干扰,提高加速度的稳定性和分辨率非常困难.针对这种情况,作者分析对比开关性和调制解调型两种常见微弱电容检测方法优缺点,并提出了一种微电容检测的改进电路,用此电路对电容式加速度传感器进行了测试.数据表明,微加速度计灵敏度为1.63V/gn,可以检测到10-17F量级的电容值.

基于MAX1457的加速度硅微传感器的信号处理

测高g值的加速度硅微传感器[4] 采用单晶硅材料制成,直接输出信号小,存在严重的温度误差。采用MAX14 5 7专用传感器信号处理器,它可以补偿传感器的温度误差和非线性误差。本文分析了MAX14 5 7的工作原理,设计了获得补偿参数的系统。

侧面扩散电阻的微机械加速度传感器的设计

给出了一种新型的侧面扩散电阻的硅微机械加速度传感器的设计和制造方法.硅微机械加速度传感器采用压阻式双悬臂梁整体式结构.两个结构相同分布方向相反的悬臂梁采用DRIE工艺加工,在每个梁的侧面通过硼扩散形成两个压敏电阻,四个压敏电阻构成惠斯痛全桥连接,在悬臂梁的根部采用DRIE工艺形成电隔离窄沟槽,并淀积二氧化硅薄膜来填充隔离沟槽,形成电阻与其它区域间的电绝缘.计算结果表明,这种结构的加速度传感器的灵敏度比常规设计的加速度传感器灵敏度要高77%.工艺可行性试验表明,电隔离窄沟槽的制作工艺稳定可靠.因此,这是一种先进的压阻式硅微机械加速度传感器设计和制造方法.

硅加速度计技术及3255型加速度计的应用

本文以Model3225为例对硅加速度计的构成、特点、工作原理作了介绍,重点阐述了Model3225的内部结构、信号调理电路的工作、性能及参数定义,详细介绍了它的自测功能、独特的封装及由此产生的安装的便利,最后给出了Model3225应用中需注意的一些问题。

微机械传感器计算机辅助设计系统

微机械传感器计算机辅助设计已成为微机械传感器研制中的必要手段。本文介绍了机械微传感器计算机辅助设计系统的结构和特点．并以一种特殊的硅微加速度传感器设计为例，论述了有关的技术问题。

Analysis and Design of an Accelerometer Fabricated with Porous Silicon as Sacrificial Layer

A piezoresistive silicon accelerometer fabricated by a selective,self-stopping porous silicon (PS) etching method using an epitaxial layer for movable microstructures is described and analyzed.The technique is capable of constructing a microstructure precisely.PS is used as a sacrificial layer,and releasing holes are etched in the film.TMAH solution with additional Si powder and (NH_4)_2S_2O_8 is used to remove PS through the small releasing holes without eroding uncovered Al.The designed fabrication process is full compatible with standard CMOS process.