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静电驱动硅基介观压阻式微陀螺仪设计与相关陀螺测试
中文名称: 静电驱动硅基介观压阻式微陀螺仪设计与相关陀螺测试
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论文编号: 4130773收藏本论文】【我的收藏】【我要投稿
英文名称: Design of Si Substrate Micro-gyroscope with Electrostatic Driven Meso- Piezoresistive Detection and Measurement of Related
学位类型: 硕士毕业论文
作者: 涉及隐私,隐去***  作者本人请参看权力声明>>
导师: 涉及隐私,隐去***
毕业学校: 涉及隐私,隐去***
专业: 测试计量技术及仪器
毕业年份: 涉及隐私,隐去***
关键字: 微机械陀螺 静电驱动 介观压阻效应 结构设计 加工工艺
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论文摘要: 微机械陀螺仪由于其体积小、功耗低以及可靠性高等优点,而在惯性测量领域有着广泛的应用前景.共振隧穿器件是(略)延(MBE)技术的新型介观压阻器件,其灵敏度比硅压阻灵敏度高约一个数量级,且受温度的影响较小.将其应用于微机械陀螺的研究本质上可提高陀螺的灵敏度.针对该隧穿器件的应用设计了一种结构新颖的陀螺,结合硅基异质外延砷化镓单晶薄膜技术,不但实现了高灵敏(略)陀螺上的集成,而且可应用成熟硅微加工技术实现高深宽比陀螺结构的加工. 论文在对微机械陀螺工作原理进行介绍的基础上,对微机械陀螺的动力学方程进行了(略)静电驱动原理、介观压阻检测原理的相关理论进行了分析研究.提出了一种采用基于硅基—砷化镓材料的陀螺结构,其中陀螺结构采用硅材料加工,敏感元件采用砷化镓材料加(略)的理论分析与仿真研究,确定了结构具体的尺寸参数.并对陀螺的固有频率、结构阻尼等进行了研究,验证了陀螺结构设计的合理性;通过路径分析确定了敏感元件的放置位置,以获得较高的灵敏度. 通过对陀螺加工过程中关键工艺的详细说明以及与加工单位的协(略)并确定了陀螺加工的具体工艺流程与加工版图,其中敏感元件的加工采用表面微加工...
The micromachined gyroscope are broadly used in the inertial measurement fields due to the (omitted) of small size, low power consumption and high reliabil(omitted)esonant tunneling devices is a new meso-piezoresistive device which based on the molecula(omitted)taxy (MBE) technology , which the piezoresistive sensitivity is on(omitted)gher than the silicon and and less affected by the temperature.(omitted)nsitivity of gyroscope will be improved if using the resonant tunneling devices in the research. A...
目录:
摘要第4-5页
Abstract第5-6页
第1章 绪论第9-22页
  ·微机械陀螺仪的研究背景与研究意义第9-10页
  ·微机械陀螺的发展现状第10-20页
    ·国外微机械陀螺发展现状第10-16页
    ·国内微机械陀螺发展现状第16-20页
  ·论文的组织框架安排第20-22页
第2章 微机械陀螺理论分析基础第22-33页
  ·微机械陀螺的基本原理第22-26页
    ·哥氏效应原理第22-24页
    ·微机械陀螺的动力学分析第24-26页
  ·陀螺的驱动及检测原理第26-32页
    ·介观压阻效应检测第26-29页
    ·微机械陀螺的驱动原理第29-32页
  ·本章小结第32-33页
第3章 静电驱动介观压阻检测微机械陀螺的结构设计第33-54页
  ·微机械陀螺的结构设计与工作原理第33-34页
  ·微机械陀螺的机械性能分析第34-38页
    ·理论分析第34-37页
    ·回折型正交梁刚度仿真分析第37-38页
  ·微机械陀螺的仿真分析第38-45页
    ·模态分析第38-41页
    ·静态分析第41页
    ·路径分析第41-43页
    ·谐响应分析第43-45页
  ·微机械陀螺的阻尼分析第45-52页
    ·驱动方向阻尼分析第46-48页
    ·检测方向阻尼分析第48-52页
  ·本章小结第52-54页
第4章 微机械陀螺加工工艺研究第54-67页
  ·关键工艺研究第54-58页
    ·纳米膜隧穿器件工艺研究第54-56页
    ·陀螺结构加工工艺研究第56-58页
  ·具体的工艺流程第58-60页
  ·版图设计第60-66页
    ·版图设计规则第60-61页
    ·静电驱动介观压阻式陀螺版图设计说明第61-66页
  ·本章小结第66-67页
第5章 微机械陀螺的性能测试第67-74页
  ·RTD 温度特性及负阻特性测试第67页
  ·微机械陀螺性能实验第67-73页
    ·微机械陀螺测试平台的搭建第67-68页
    ·驱动频率测试第68-69页
    ·检测方向静态加速度特性测试第69-70页
    ·三轴转台测试第70-73页
  ·本章小节第73-74页
第6章 结论与展望第74-76页
参考文献第76-84页
攻读硕士期间主要研究工作及所取得的研究成果第84-86页
致谢第86页
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