文献类型：期刊文章

作　　者：高颖[1] 姜岩峰[1]

GAO Ying;JIANG Yanfeng(Department of Electrical Engineering,School of Internet of Things Engineering,Jiangnan University,Wuxi Jiangsu 214122,China)

机构地区：[1]江南大学物联网工程学院电子工程系,江苏无锡214122

出　　处：《传感技术学报》

基　　金：国家自然科学基金面上项目(61774078)。

年　　份：2023

卷　　号：36

期　　号：6

起止页码：839-848

语　　种：中文

收录情况：BDHX、BDHX2020、CAS、CSCD、CSCD2023_2024、IC、JST、RCCSE、SCOPUS、ZGKJHX、核心刊

摘　　要：针对高端领域对高性能微小量程压力传感器的迫切需求,设计并实现了一种应用于电子血压计的高性能SOI基纳米硅薄膜微压阻式压力传感器,并提出了相应的检测电路。根据小挠度弯曲理论设计了传感器方形敏感薄膜结构,确定了纳米硅薄膜压敏电阻的阻值大小和尺寸。采用ANSYS有限元分析(FEA)对所设计的传感器结构进行仿真,根据仿真结果确定了压敏电阻在膜片上的最佳放置位置。基于标准MEMS制造技术,在SOI基纳米硅薄膜上设计并实现了该压力传感器。实测结果表明,室温下,在0~40 kPa微压测量范围内所设计的传感器检测灵敏度可达0.45 mV/(kPa·V),非线性度达到0.108%F.S。在-40℃~125℃的工作温度范围内,温度稳定性好,零点温度漂移系数与灵敏度温度漂移系数分别为0.0047%F.S与0.089%F.S。所设计的压力传感器及其检测电路,在现代医疗、工业控制等领域具有较大的应用潜力。

关 键 词：SOI基  纳米硅薄膜 微压阻式压力传感器  检测电路 有限元分析(FEA)  

分 类 号：S951.43]