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面向MEMS谐振加速度计灵敏度提升的梯形微杠杆优化研究
1
作者
赵文胜
李挺
+2 位作者
李蓉
何江波
周吴
《仪表技术与传感器》
北大核心
2025年第2期11-15,共5页
灵敏度影响微机电系统(MEMS)谐振加速度计精度。针对传统矩形微杠杆宽度较大会导致灵敏度损失的问题,提出并优化了一种梯形微杠杆。首先介绍了带有梯形微杠杆的MEMS谐振加速度计的工作原理和结构特点。再以灵敏度为目标函数,基于有限元...
灵敏度影响微机电系统(MEMS)谐振加速度计精度。针对传统矩形微杠杆宽度较大会导致灵敏度损失的问题,提出并优化了一种梯形微杠杆。首先介绍了带有梯形微杠杆的MEMS谐振加速度计的工作原理和结构特点。再以灵敏度为目标函数,基于有限元方法建立了梯形微杠杆的优化模型,包含2个步骤:第1步,建立了以支点梁位置及支点梁、输出梁和输入梁的长度为变量的灵敏度优化模型,优化结果使灵敏度达到272.9 Hz/g;第2步,以第1步得到的优化尺寸为基础,对杠杆臂的梯形形状进行优化,使灵敏度提高到302.4 Hz/g。优化得到的单位质量块面积对应的灵敏度达到42.7 Hz/(g·mm^(2)),因此通过梯形微杠杆优化可以在紧凑空间内实现高灵敏度。
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关键词
微
机电系统
谐振加速度计
梯形微杠杆
灵敏度
结构优化
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职称材料
题名
面向MEMS谐振加速度计灵敏度提升的梯形微杠杆优化研究
1
作者
赵文胜
李挺
李蓉
何江波
周吴
机构
西华大学机械工程学院
电子科技大学机械与电气工程学院
出处
《仪表技术与传感器》
北大核心
2025年第2期11-15,共5页
基金
国家自然科学基金(52205604,52075082)
四川省自然科学基金(2022NSFSC2013)
教育部春晖计划合作科研项目(182559)。
文摘
灵敏度影响微机电系统(MEMS)谐振加速度计精度。针对传统矩形微杠杆宽度较大会导致灵敏度损失的问题,提出并优化了一种梯形微杠杆。首先介绍了带有梯形微杠杆的MEMS谐振加速度计的工作原理和结构特点。再以灵敏度为目标函数,基于有限元方法建立了梯形微杠杆的优化模型,包含2个步骤:第1步,建立了以支点梁位置及支点梁、输出梁和输入梁的长度为变量的灵敏度优化模型,优化结果使灵敏度达到272.9 Hz/g;第2步,以第1步得到的优化尺寸为基础,对杠杆臂的梯形形状进行优化,使灵敏度提高到302.4 Hz/g。优化得到的单位质量块面积对应的灵敏度达到42.7 Hz/(g·mm^(2)),因此通过梯形微杠杆优化可以在紧凑空间内实现高灵敏度。
关键词
微
机电系统
谐振加速度计
梯形微杠杆
灵敏度
结构优化
Keywords
MEMS
resonant accelerometers
trapezoidal microlevers
sensitivity
structure optimization
分类号
TH824.4 [机械工程—精密仪器及机械]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
面向MEMS谐振加速度计灵敏度提升的梯形微杠杆优化研究
赵文胜
李挺
李蓉
何江波
周吴
《仪表技术与传感器》
北大核心
2025
0
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参考文献
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