首页> 中文学位 >MEMS谐振器及陀螺仪的设计、加工与测试
【6h】

MEMS谐振器及陀螺仪的设计、加工与测试

代理获取

目录

声明

致谢

摘要

1 绪论

1.1 研究背景

1.2 国内外研究现状

1.2.1 MEMS谐振器

1.2.2 谐振陀螺仪

1.3 课题研究内容

1.4 本章小结

2 基于硅的MEMS谐振器设计、加工和测试

2.1 代替晶振的32kHz谐振器

2.1.1 工作原理

2.1.2 ANSYS仿真

2.2 双端固定音又(DETF)谐振器

2.2.1 工作原理

2.2.2 ANSYS仿真

2.3 器件加工

2.4 器件测试

2.4.1 32kHz谐振器的谐振频率测试

2.4.2 DETF谐振器的谐振频率测试

2.5 本章小结

3 基于金刚石的MEMS谐振器和陀螺仪的设计和仿真

3.1 MEMS半球谐振器

3.1.1 工作原理

3.1.2 有限元分析及ANSYS仿真

3.2 MEMS半环谐振器

3.2.1 工作原理

3.2.2 结构设计和ANSYS仿真

3.3 基于金刚石薄膜的32kHz谐振器

3.4 基于金剐石薄膜的双端固定音又谐振器(DETF)

3.5 基于金刚石薄膜的振动环式谐振陀螺仪

3.5.1 工作原理

3.5.2 布朗噪声分析和ANSYS仿真

3.6 本章小结

4 基于金刚石的MEMS谐振器和陀螺仪的加工和测试

4.1 金刚石MEMS三维半球和半环谐振器加工

4.1.1 三维加工工艺

4.1.2 半球和半环凹模的加工

4.1.3 凹模圆度分析

4.1.4 盒刚石沉积和金刚石材料分析

4.2 金刚石MEMS平面谐振器和陀螺仪加工

4.2.1 平面加工工艺

4.2.2 金刚石MEMS平面器件加工过程

4.3 金刚石MEMS谐振器测试

4.4 本章小结

5 总结与展望

5.1 论文总结

5.2 工作展望

参考文献

展开▼

摘要

随着微机电系统(MEMS)技术的发展,微谐振器和陀螺仪越来越受到人们的关注。利用MEMS技术得到的微传感器具有成本低、尺寸小、功耗小等特点。在导航、消费电子等民用领域,航空航天以及未来高科技战场上拥有广阔的发展和市场前景。谐振器作为陀螺仪的关键部件,性能直接影响陀螺仪的工作。本论文研究基于硅和金刚石的MEMS谐振器及陀螺仪的设计、加工与测试。
  第一章主要介绍了MEMS谐振器和谐振陀螺仪应用领域,研究现状和工作原理。MEMS谐振器可以用在振荡器上,MEMS谐振陀螺仪大致可以分为框架式、音又式、振动环式、多轴输入式、解耦式五种,并按此分类介绍了国内外研究现状。最后介绍了本课题的研究内容。
  第二章设计了一个基于硅的MEMS的32kHz谐振器和DETF谐振器,详细介绍了两个谐振器的工作原理,确定了器件的结构设计,用ANSYS建模仿真得到两个器件的谐振频率。设计了器件的加工工艺,得到器件。搭建了真空测试实验平台,测试了两个谐振器的谐振频率。
  第三章主要介绍了金刚石材料做MEMS器件的优势并设计的4个金刚石MEMS谐振器(半球和半环谐振器、32kHz谐振器和DETF谐振器)和1个MEMS谐振陀螺仪(振动环式),详细介绍了各个器件的工作原理,确定了器件的结构设计,最后用ANSYS建模仿真得到每个器件的理论谐振频率。
  第四章设计了金刚石MEMS半球和半环谐振器的加工工艺,确定影响HNA各向同性刻蚀的6个因素,设计了一个旋转刻蚀装置来刻蚀半球和半环凹模。用Matlab分析凹模的圆度。两次沉积金刚石,并且检测了超纳米金刚石薄膜的拉曼光谱。设计了金刚石MEMS平面器件加工工艺,并且确定了各加工步骤的参数,自主加工得到器件。最后搭建激光多普勒检测EETF谐振器的实验平台检测硅基和金刚石DETF的谐振频率和计算品质因数Q。
  第五章对本论文的研究内容简单总结,分析在研究过程中存在的问题和不足,对未来的研究提出建议和展望。

著录项

相似文献

  • 中文文献
  • 外文文献
  • 专利
代理获取

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号