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横向负载下三维微触觉传感器的力学模型 被引量：4
1
作者 李源 栗大超 +2 位作者 胡小唐 赵大博 傅星 《纳米技术与精密工程》 EI CAS CSCD 2007年第1期6-10,共5页
提出了一种用于微结构几何量测量的MEMS三维微触觉式传感器在横向负载下的力学模型,用于指导传感器的设计和优化.对传感器的整体刚度、敏感梁的应力分布、检测灵敏度及线性灵敏度进行了计算.利用ANSYS有限元仿真方法模拟了传感器的应力... 提出了一种用于微结构几何量测量的MEMS三维微触觉式传感器在横向负载下的力学模型,用于指导传感器的设计和优化.对传感器的整体刚度、敏感梁的应力分布、检测灵敏度及线性灵敏度进行了计算.利用ANSYS有限元仿真方法模拟了传感器的应力分布,分布曲线与理论曲线的偏差小于3.870/0,最大应力的仿真和理论偏差小于3.630/0.通过一个已完成传感器的性能标定,灵敏度的实验和理论误差为7.790/0,实验值线性误差为0.20/0. 展开更多
关键词 微结构尺寸测量 微机电系统 微触觉传感器 力学模型 横向负载
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用于微结构几何量测量的MEMS三维微触觉传感器的性能测试 被引量：3
2
作者 李源 邵力 +2 位作者 栗大超 胡小唐 赵大博 《计量学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第1期21-25,共5页
针对一种用于微结构几何量测量的微机电系统(MEMS)三维微触觉式传感器,开展了传感器的性能测试,系统评价了该传感器的性能。为了检测传感器的输出信号,提出了敏感梁上排布16个压阻的三维差动式压阻排布方式,并研究相应的压阻信号的全桥... 针对一种用于微结构几何量测量的微机电系统(MEMS)三维微触觉式传感器,开展了传感器的性能测试,系统评价了该传感器的性能。为了检测传感器的输出信号,提出了敏感梁上排布16个压阻的三维差动式压阻排布方式,并研究相应的压阻信号的全桥检测方法和微弱信号的调理电路,研究了基于高精度坐标定位平台的传感器三维性能测试方法和测试装备。通过实验,获得传感器的轴向100 nm的分辨力,4.7μm的量程,低于0.15%的线性误差,低于0.5%的轴间耦合度;以及在横向100 nm的分辨力和低于0.37%的线性误差等性能参数。 展开更多
关键词 计量学 微结构几何量测量 微机电系统 微触觉式传感器 性能测试
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三维微触觉MEMS传感器测试校准的方法与系统 被引量：7
3
作者 赵大博 栗大超 +2 位作者 李源 傅星 胡小唐 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第05A期1504-1508,共5页
针对微纳测量领域的需要,设计了一种三维微触觉MEMS传感器.为了标定该传感器的性能参数,提出了以高精度纳米测量机(NMM)为核心的测试校准方法;加工了NMM测头模块;制作了压阻信号调理和采集电路;搭建了测试校准系统.该系统具有移动范围大... 针对微纳测量领域的需要,设计了一种三维微触觉MEMS传感器.为了标定该传感器的性能参数,提出了以高精度纳米测量机(NMM)为核心的测试校准方法;加工了NMM测头模块;制作了压阻信号调理和采集电路;搭建了测试校准系统.该系统具有移动范围大,精度高,更换方便,易于控制和记录数据等特点.利用它对传感器在Z轴方向的输出作校准,结果证实校准曲线线性良好,传感器在三个方向上耦合很小,其Z方向测量分辨力能够达到30nm,迟滞性小于±0.05%. 展开更多
关键词 MEMS 坐标测量机 纳米定位 微触觉传感器 测试 校准
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MEMS三维微触觉力传感器标定方法 被引量：1
4
作者 栗大超 王和牛 +1 位作者 傅星 胡小唐 《纳米技术与精密工程》 EI CAS CSCD 2010年第4期335-340,共6页
针对一种微机电系统(micro electro mechanical system,MEMS)三维微触觉力传感器,采用悬臂梁弯曲变形获得了标准微小力信号,通过测量传感器敏感梁弹性导致的传感器测杆的微小位移量,对标定过程中的误差进行了补偿,实现了三维微触觉力传... 针对一种微机电系统(micro electro mechanical system,MEMS)三维微触觉力传感器,采用悬臂梁弯曲变形获得了标准微小力信号,通过测量传感器敏感梁弹性导致的传感器测杆的微小位移量,对标定过程中的误差进行了补偿,实现了三维微触觉力传感器的精确标定.建立了MEMS三维微触觉力传感器标定系统,对悬臂梁的弹性系数进行了标定,对传感器测头输出的微小电压信号设计了线性化的信号调理电路.标定过程中考虑了由于传感器敏感梁弹性变形导致的传感器测杆的微小位移量对标定精度的影响.采用高精度的纳米测量机(nano-measuring machine,NMM)对传感器测杆的位移特性进行测量,利用该参数对传感器的力特性系数进行误差补偿,最后根据传感器输出的初始电压和力特性系数建立了传感器的力特性输出方程. 展开更多
关键词 微机电系统(MEMS) 三维微触觉力传感器 标定 悬臂梁 误差补偿
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