基于MEMS技术的三维微力传感器

摘要

开发了一种基于MEMS技术制作的三维微力传感器,传感器为完全对称结构,由4根垂直放置和1根悬臂放置的硅梁连接而成.每根硅梁上设计了一个利用MEMS工艺制作的惠斯通电桥,该种电桥应变系数大,在很大程度上简化了电桥处理电路的设计.在弹性力学和材料力学基础上,利用SOLIDWORK软件对传感器进行了应变分析,得出了力和输出电压之间的关系.设计了传感器信号检测电路,确定了减小温度对检测精度影响的方法.测试表明:该传感器检测量程为±0.5 N,重复定位精度优于9.1 mN,分辨力优于0.95 mN.