能量分析法在压力传感器设计中的应用研究开题报告
2020-06-03 22:06:32
1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)
一 本课题的研究现状
传感器技术是当今世界令人瞩目且发展迅猛的高新技术之一,也是当代科学技术发展的一个重要标志。无论是在工业生产领域,还是在日常的生活当中,每一项技术都离不开传感器。由于经济发展水平和生产研发资金的限制,我国传感器行业总体技术水平还是相对比较落后的,规模和应用领域都较小。今天活跃在国际市场上的仍然是德国、日本、美国、俄国等老牌工业国家的企业。目前,我国传感器行业规模较小,应用范围较窄。为此,我们亟须转变观念,将传感器的研发由单一型传感器的研发,转化为高度集成的新型传感器研发。新型传感器的开发和应用已成为现代系统的核心和关键,它将成为21世纪信息产业新的经济增长点。
mems全称micro electromechanical system,微机电系统。是指尺寸在几毫米乃至更小的高科技装置,其内部结构一般在微米甚至纳米量级,是一个独立的智能系统。主要由传感器、动作器(执行器)和微能源三大部分组成。mems传感器是采用微电子和微机械加工技术制造出来的新型传感器。与传统的传感器相比,它具有体积小、重量轻、成本低、功耗低、可靠性高、适于批量化生产、易于集成和实现智能化的特点。
压阻式压力传感器作为一种典型的传感器,目前已经得到了较为广泛的应用,其工作原理是利用单晶硅的压阻效应而构成。采用单晶硅片为弹性元件,在单晶硅膜片上利用集成电路的工艺,在单晶硅的特定方向扩散一组等值电阻,并将电阻接成桥路,单晶硅片置于传感器腔内。当压力发生变化时,单晶硅产生应变,使直接扩散在上面的应变电阻产生与被测压力成比例的变化,再由桥式电路获得相应的电压输出信号。
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
课题要研究的问题:
深入理解弹性力学的能量法原理,作为压阻式压力传感器的设计基础,通过实例计算归纳总结压强载荷与能量关系。
拟采用的研究手段: