封装胶的不均匀性对微加速度计零位温漂的影响研究

摘要

电容式微加速度计具有检测灵敏、结构简单、易于集成等显著优点，在各种传感器中电容式微加速度计发展最快而且商业应用最广。工作温度的变化导致微加速度计的零位温漂严重影响加速度计的检测精度，制约其应用于高端精密领域。
　　在施胶过程中，粘接胶的不均匀性及空洞等将不可避免的发生，工作温度的变化导致微加速度计结构产生非对称性的热应力及热变形，从而产生零位输出和零位温漂。随着对检测精度要求越来越高，粘接胶的不均匀性对微加速度计零位温漂的影响不能忽略。国内外对粘接胶不均匀性对微加速度计零位温漂的研究非常少，因此研究粘接胶的不均匀性对微加速度计的影响具有重要的工程意义。本文主要内容为：
　　1．简化电容式微加速度计为三层结构，通过理论推导了中间层均匀三层结构玻璃上表面的轴向位移变形，以及中间层不均匀三层结构粘接层与玻璃接触处的轴向位移和切应力，并与有限元仿真分析进行对比。通过仿真分析粘接胶不均匀对微加速度计零位温漂的影响，零位温漂并不是随着粘接胶倾斜角度变化呈线性变化。另外还分析在粘接胶不均匀性下折叠梁不对称对微加速度计零位温漂的影响，此时折叠梁不对称性对微加速度计零位温漂的影响显著。
　　2．分析粘接胶不均匀性下粘接胶中空洞位置分布及空洞大小对微加速度计零位输出的影响，空洞在不同位置对微加速度计零位输出不同；当空洞位于粘接胶左右两侧对称分布时，左右两侧的零位输出规律相同，但空洞位于粘接胶厚度较小一侧零位输出数值越大；空洞大小的变化对微加速度计零位输出影响比较复杂，空洞位于支撑折叠梁的锚点相对应粘接胶处对微加速度计零位输出比较敏感。
　　3．分析粘接胶弹性模量不同对微加速度计零位输出的影响，考虑了粘接胶不均匀、粘接胶不均匀及折叠梁不对称、粘接胶不均匀及空洞三种情形。粘接胶弹性模量不同使得微加速度计结构变形不同，导致微加速度计零位输出。

目录

声明

第一章绪论

1.1课题研究背景及意义

1.2国内外研究现状

1.3本文主要工作

第二章电容式微加速度计封装误差分析

2.1电容式微加速度计工作原理

2.2有限元方法简介

2.3电容式微加速度计封装加工工艺

2.4粘接胶不均匀性的几种情形

2.5粘接胶不均匀性处理

2.6本章小节

第三章粘接胶不均匀及梁不对称对微加速度计的影响

3.1电容式微加速度计三层结构热变形理论分析

3.2粘接胶不均匀对微加速度计输出的影响

3.3粘接胶不均匀及梁不对称对微加速度计输出的影响

3.4本章小节

第四章粘接胶不均匀及空洞对微加速度计的影响

4.1粘接胶不均匀及空洞分布对微加速度计输出的影响

4.2粘接胶不均匀及空洞大小对微加速度计输出的影响

4.3本章小节

第五章粘接胶弹性模量对微加速度计的影响

5.1粘接胶不均匀下弹性模量对微加速度计的影响

5.2粘接胶不均匀及梁不对称下弹性模量对微加速度计的影响

5.3粘接胶不均匀及空洞下弹性模量对微加速度计的影响

5.4本章小节

第六章总结与展望

6.1本文总结

6.2展望

致谢

参考文献

攻读硕士期间取得的成果