面向靈巧蒙皮的微型壓力傳感器的設計與分析.pdf

1、MEMS器件具有重量輕、體積小和功耗低等優(yōu)點,可以很好地滿足航空飛行器的要求,而將基于MEMS的微型傳感器集成用于檢測飛行器蒙皮的相關參數(shù),已經成為航空領域發(fā)展的主要方向之一.該文將以面向靈巧蒙皮的微型壓力傳感器為對象展開研究.首先,根據(jù)空氣流動的基本規(guī)律給出機翼表面壓力分布圖,通過對光學式微型壓力傳感器的理論分析,采用強度調制法測量飛機機翼表面的壓力并建立基于此方法的光學測量系統(tǒng)模型,得到了壓力與敏感膜片變形以及光電轉換輸出能量之間的

2、關系.其次,該文對一種傳統(tǒng)的法布里—帕羅標準具型光纖壓力傳感器(該傳感器陣列的每一單元均由單晶硅制造而成的法布里—怕羅標準具組成)進行了結構設計和性能分析.通過改進敏感元件結構,提高了其性能,從而得到適用于靈巧蒙皮表面壓力測量應用的器件陣列;在此基礎上,該文提出了一種新型的微型壓力傳感器結構,該結構采用的敏感膜片以氮化硅為材料,厚度較薄,因此該膜片的變形適用于薄膜變形理論的分析,忽略了彎曲應力的影響,從而提高了傳感器的靈敏度.最后,針對