本文關(guān)鍵詞： 微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS) 壓阻傳感器 一維探測 ANSYS 共振頻率　出處：《微納電子技術(shù)》2017年10期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：針對目前纖毛式MEMS矢量水聽器靈敏度和帶寬的相互制約,無法實(shí)現(xiàn)在高靈敏度的情況下還能有較大的可測帶寬。基于此,設(shè)計(jì)了一種單梁結(jié)構(gòu)的一維MEMS矢量水聽器,經(jīng)理論分析和ANSYS仿真分析,確定了微結(jié)構(gòu)的尺寸,仿真結(jié)果顯示有挖空式結(jié)構(gòu)較無挖空式結(jié)構(gòu)在X軸最大應(yīng)力上提高了5.12%,探測帶寬增大了53.26%。并對挖空式微結(jié)構(gòu)進(jìn)行了工藝設(shè)計(jì),簡化了工藝流程,提高了成品率。最后,用矢量水聽器校準(zhǔn)裝置進(jìn)行測量,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該一維MEMS矢量水聽器具有20~2 000 Hz的可測帶寬,滿足靈敏度每頻程6 dB的增長趨勢,具有良好的"8"字型指向性,凹點(diǎn)深度為-32.4 dB。
[Abstract]:In view of the mutual restriction of sensitivity and bandwidth of ciliated MEMS vector hydrophone, it is impossible to achieve a large measurable bandwidth under the condition of high sensitivity. Based on this, a one-dimensional MEMS vector hydrophone with single beam structure is designed. Through theoretical analysis and ANSYS simulation analysis, the size of the microstructure is determined. The simulation results show that the maximum stress of the X axis is increased by 5.12 and the detection bandwidth is increased by 53.26.The technological design of the hollowed structure is carried out. The process is simplified and the yield of finished product is improved. Finally, the measurement is carried out with a vector hydrophone calibration device. The experimental results show that the one-dimensional MEMS vector hydrophone has a measurable bandwidth of 20 ~ 2 000 Hz, and satisfies the increasing trend of the sensitivity of 6 dB per frequency range. It has good directivity of "8" font, and the depth of concave point is -32.4 dB.
【作者單位】： 中北大學(xué)儀器科學(xué)與動態(tài)測試教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(61127008) 國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃資助項(xiàng)目(2016YFC0101900) 中國博士后科學(xué)基金資助項(xiàng)目(176704) 山西省應(yīng)用基礎(chǔ)研究資助項(xiàng)目(201601D011035)
【分類號】：TB565.1

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本文編號：1501901