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微型三轴mems力传感器的设计与表征( DESIGN AND CHARACTERIZATION OF A MINIATURE THREE-AXIAL MEMS FORCE SENSOR )
JING LI ZE ZHANG BIAO DUAN HUANYU SUN YANLONG ZHANG LIN YANG MENG DAI
本文报道了一种微型十字形三轴压阻式力传感器的设计、制作和标定结果，该传感器可同时检测三个正交方向的力分量。采用MEMS技术制作传感器结构，并在硅片上沉积磷硅酸盐层形成压阻电阻。利用有限元模拟，分析了硅梁表面8个压阻的不同布置方式下所研制的传感器的线性度、重复性、灵敏度、迟滞等性能特性。通过对承载刚性杆在三个不同方向上加载时惠斯通电桥电压变化的监测，对传感器的性能进行了实验验证。校准结果显示线性输出响应，最大线性度为0.98，串扰小于7%。通过测量步进电机的阶跃函数来测试MEMS传感器的重复性。通过减小硅衬底来提高传感器的灵敏度，可以进一步优化传感器的设计，以检测六自由度的运动。
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