高过载三维MEMS加速度传感器敏感芯片设计仿真与优化

• 作者: 任宪仁 刘俊 张振海 李科杰
• 来源期刊: 兵工学报
• 学科: 工学
• 关键词: 仪器仪表技术 仿真与优化 MEMS 压阻式传感器 高g值 敏感芯片 三维
• 年，卷（期）: 2008,（6）
• 页码范围: 690-696
• 页数: 7页
• 分类号: TP212
• 字数: 3670字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3321/j.issn:1000-1093.2008.06.010

摘要

为获取硬目标侵彻武器弹体侵彻过程中完整的三轴向加速度信号,研制了三维高冲击过载MEMS压阻式加速度传感器.提出了中心岛硬心质量块E型膜片结构设计方案和独特的三维力敏电阻的布桥方式,并详细阐述了传感器三维加速度测试的工作原理,运用有限元分析软件进行仿真验证,并运用零阶粗优化与一阶梯度寻优相结合的优化算法,对传感器敏感芯片的结构参数进行优化.优化仿真结果表明:传感器敏感芯片的结构强度足够,可承受的瞬态高冲击过载峰值最高可达2×105g;芯片固有频率可达231kHz;三轴向加速度测试力敏电阴布调位置应力应变大,合得传感器有较的输出灵敏度,理论上的优化仿真分析保证了传感器有可靠的工作性能,最后研制传感器原理样机,进行实验验证.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	刘俊	中北大学电子测试技术国家重点实验室	181	1162	17.0	24.0
2	李科杰	北京理工大学机电工程与控制国家级重点实验室	109	1207	18.0	30.0
3	张振海	北京理工大学机电工程与控制国家级重点实验室	17	92	5.0	9.0
4	任宪仁	北京理工大学机电工程与控制国家级重点实验室	5	34	3.0	5.0