彎曲梁傳感器

地質(zhì)力學(xué)用兩端簡(jiǎn)支的平板梁（形狀為長(zhǎng)方形平板）的橫彎曲模擬和解釋地殼上出現(xiàn)的山字型構(gòu)造的應(yīng)力場(chǎng)特征和力學(xué)成因：簡(jiǎn)支平板梁橫彎曲中，出現(xiàn)擠壓區(qū)、引張區(qū)及中和帶三個(gè)區(qū)，分別形成山字型構(gòu)造的“脊柱”、“前弧”、“馬蹄形盾地”。但山字型構(gòu)造前弧的弧度并不與平板梁的彎曲幅度一致，前弧弧頂更不是從脊柱部位經(jīng)長(zhǎng)距離推移到所在的位置。

抗彎截面系數(shù)，截面形狀，材料，韌性有關(guān)2100433B

為解決熱對(duì)流加速度傳感器在三維空間測(cè)試的難題，突破二維平面集成的限制，提出將檢測(cè)垂直方向加速度的敏感單元布置在受應(yīng)力彎曲的復(fù)合薄膜懸臂梁上，開(kāi)展單片集成的應(yīng)力彎曲懸臂梁式三軸熱對(duì)流加速度傳感器設(shè)計(jì)理論與CMOS兼容制造中所涉及的基礎(chǔ)問(wèn)題研究，在理論和實(shí)驗(yàn)方面著重研究多層復(fù)合薄膜懸臂梁在多物理場(chǎng)作用下形變機(jī)制，構(gòu)建密封腔內(nèi)多場(chǎng)下復(fù)合薄膜懸臂梁微機(jī)械加工釋放后形變的力學(xué)模型，提出控制應(yīng)力和優(yōu)化工藝的方案，創(chuàng)新設(shè)計(jì)兩層硅片結(jié)構(gòu)單片集成的傳感器芯片。研究三軸微機(jī)械結(jié)構(gòu)制造工藝與CMOS工藝的兼容性，獲得CMOS-MEMS工藝制造三軸微機(jī)械結(jié)構(gòu)的方法。進(jìn)一步研究制造過(guò)程中的復(fù)雜材料系統(tǒng)相互作用機(jī)制，并建立和驗(yàn)證提出的芯片制造工藝模型，評(píng)價(jià)工藝流程的實(shí)用性，形成原創(chuàng)的應(yīng)力彎曲懸臂梁式單片集成的三軸熱對(duì)流加速度傳感器設(shè)計(jì)與制造的核心技術(shù)，研究成果對(duì)于單片集成的熱對(duì)流加速度傳感器技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展有重要意義。

平行梁傳感器基于這樣一個(gè)原理：彈性體（彈性元件，敏感梁）在外力作用下產(chǎn)生彈性變形，使粘貼在他表面的電阻應(yīng)變片（轉(zhuǎn)換元件）也隨同產(chǎn)生變形，電阻應(yīng)變片變形后，它的阻值將發(fā)生變化（增大或減?。俳?jīng)相應(yīng)的測(cè)量電路把這一電阻變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào)（電壓或電流），從而完成了將外力變換為電信號(hào)的過(guò)程。

考慮到使用地點(diǎn)的策略加速度和空氣浮力對(duì)轉(zhuǎn)換的影響，平行梁傳感器的性能指標(biāo)主要包括有線(xiàn)性誤差、滯后誤差、重復(fù)性誤差、蠕變、零點(diǎn)溫度特性和靈敏度溫度特性等。

平行梁傳感器的優(yōu)點(diǎn)是精度高，測(cè)量范圍廣,壽命長(zhǎng),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，頻響特性好，能在惡劣條件下工作，易于實(shí)現(xiàn)小型化、整體化和品種多樣化等。它的缺點(diǎn)是對(duì)于大應(yīng)變有較大的非線(xiàn)性、輸出信號(hào)較弱，但可采取一定的補(bǔ)償措施。因此它廣泛應(yīng)用于自動(dòng)測(cè)試和控制技術(shù)中。