梳齿式二维微纳传感器的物理设计
王澍沁1
王弼陡2
吕丹辉2
杨维2
孙海旋2
1.中国科学院苏州生物医学工程技术研究所,医学检验技术研究室,苏州215163;中国科学院大学,北京1000492.中国科学院苏州生物医学工程技术研究所,医学检验技术研究室,苏州215163
摘要：在MEMS技术的基础上,设计了一种梳齿式二维微纳传感器的芯片结构.通过应用硅基力敏感结构,实现了将微弱不可测力学信号转换为可测电信号;建立有限元模型,分析计算了微力传感器的结构和电学特性,得到了力学信号与电学信号的对应关系;对模型进行了模态分析和谐响应分析,验证了结构的固有频率和谐响应频率远离系统的工作驱动频率,保证了芯片的工作稳定性和测量精度.仿真分析结果表明,微力传感器芯片的力和力矩的分辨率分别达到2.85 μN和0.0382 μN·m,信号转换线性度分别达到0.999 6、0.999 9.模态固有频率(第一阶、第二阶)和谐响应频率分别为783.28 Hz、1 294.3 Hz和770 Hz,均满足性能指标要求.
关键词：微电子机械系统(MEMS)力传感器二维梳齿结构物理设计
分类号：TH122(机械设计、计算与制图)
资助基金：中国科学院科研装备研制项目(YZ201550)中国科学院重点部署项目(KFZD-SW-204)江苏省科技支撑计划(BE2014640)
论文发表日期：2018-01-01
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：6( 857-862 )
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