面向靈巧蒙皮的微型壓力傳感器的設(shè)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(guān)參數(shù),已經(jīng)成為航空領(lǐng)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(xué)式微型壓力傳感器的理論分析,采用強度調(diào)制法測量飛機機翼表面的壓力并建立基于此方法的光學(xué)測量系統(tǒng)模型,得到了壓力與敏感膜片變形以及光電轉(zhuǎn)換輸出能量之間的

2、關(guān)系.其次,該文對一種傳統(tǒng)的法布里—帕羅標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)具組成)進行了結(jié)構(gòu)設(shè)計和性能分析.通過改進敏感元件結(jié)構(gòu),提高了其性能,從而得到適用于靈巧蒙皮表面壓力測量應(yīng)用的器件陣列;在此基礎(chǔ)上,該文提出了一種新型的微型壓力傳感器結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)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(yīng)力的影響,從而提高了傳感器的靈敏度.最后,針對