电容式微加速度传感器发展现状的研究

毕业设计说明书

电容式微加速度传感器

发展现状的研究

作者: 学号：

学院(系):

专业:

指导教师：

评阅人：

20**年6月

中北大学

毕业设计（论文）任务书

学院、系：

专业：

学生姓名：学号：

设计(论文)题目：电容式微加速度传感器发展现状的研究

起迄日期: 20**年2月15日-20**年6月21日

设计(论文)地点:

指导教师:

系主任:

发任务书日期:20**年2月15日

毕业设计（论文）任务书1．毕业设计（论文）课题的任务和要求：

1、学习了解电容式加速度传感器基本原理；

2、查阅有关国内外电容式加速度传感器发展状况；

3、查阅15篇以上文献，其中至少5篇外文资料；

2．毕业设计（论文）课题的具体工作内容（包括原始数据、技术要求、工作要求等）：

1、查阅相关中英文资料；

2、翻译1篇英文资料；

3、对所查阅的资料进行整理汇总；

4、得出电容式微加速度传感器未来发展趋势及目前迫切需要解决的问题。

毕业设计（论文）任务书3．对毕业设计（论文）课题成果的要求〔包括毕业设计(论文)、图纸、实物样品等)：

1、毕业论文一份；

2、英文文献一份，相应的中文译文一份。

4．毕业设计（论文）课题工作进度计划：

起迄日期工作内容

2006年

2月15日~ 3月10日3月 11日~ 4月20日4月 21日~ 6月20日6月20日~ 6月21日系统学习，查阅资料，作开题报告；英文资料翻译；

撰写毕业论文；

论文答辩。

学生所在系审查意见：

系主任：

年月日

中北大学

毕业设计(论文)开题报告

学生姓名：学号：

学院（系）：

专业：

设计(论文)题目：电容式微加速度传感器发展现状的研究

指导教师:

20** 年 2 月15 日

毕业设计（论文）开题报告

1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述：

文献综述

1．毕业论文课题的任务和要求：

1、学习了解电容式微加速度传感器基本原理；

2、查阅有关国内外电容式微加速度传感器发展状况；

3、查阅15篇以上文献，其中至少5篇外文资料，翻译外文资料。

4、对所查阅的资料进行整理汇总；

5、得出电容式微加速度传感器未来发展趋势及目前迫切需要解决的问题。

2．毕业设计（论文）的目的：

毕业设计的目的就是将大学四年所学基础知识及专业知识综合运用于实践中并通过设计中查阅资料和实验对生产实践有初步了解，以便尽快的适应将来的工作岗位。

通过本次设计，能更好的掌握我们学过的知识，并且学会怎么运用前人的知识充实自己，为今后的工作做准备。毕业设计就是要考验我们所学知识的掌握程度，这样才能很好的训练学生的思考和动手能力。

我选择的题目是《电容式微加速度传感器发展现状的研究》，我希望通过一段时间的学习和查阅资料，掌握电容式微加速度传感器的基本原理；对于其发展现状能够有所了解；能够得出电容式微加速度传感器未来发展趋势及目前迫切需要解决的问题。3.电容式传感器的基本原理：

为了研究自然现象和制造劳动工具，人类必须了解外界的各类信息。随着人类实践的发展，仅仅依靠感官获取外界信息是远远不够了，人类必须利用已掌握的知识和技术制造一些器件或装置，以补充或代替人体感官的功能，于是出现了传感器。

能够把特定的被测量信息按一定规律转换成某种可用信号的器件或装置，称为传感器。

电容式传感器采用电容器作为传感元件，将不同物理量的变化转换为电容量的变化，其工作原理可通过下图所示的平板电容器来加以解释。

忽略边缘效应，一个平板电容器的电容可表达为：

d s C ε=

式中

ε——两个极板间介质的介电常数；

S ——两个极板相对有效面积；

d ——两个极板间的距离。

由上式可知改变某一个参数都能引起电容值的变化，据此可做成不同的传感器。常可分为面积变化型、介质变化型和间隙变化型三种。

4.电容式微加速度传感器：

现代科技要求加速度传感器廉价、性能优越、易于大批量生产。在诸如军工、空间系统、科学测量等领域,需要使用体积小、重量轻、性能稳定的加速度传感器。以传统加工方法制造的加速度传感器难以全面满足这些要求。于是应用新兴的微机械加工技术制作的微加速度传感器应运而生。

这种传感器体积小、重量轻、功耗小、启动快、成本低、可靠性高、易于实现数字化和智能化。而且,由于微机械结构制作精确、重复性好、易于集成化、适于大批量生产,它的性能价格比很高。可以说在现在和将来,它都在加速度传感器市场中占主导地位。微加速度传感器有压阻式、电容式、压电式等形式。其中,电容式微加速度传感器因具有如下一些特点而受到重视:1.很高的灵敏度和测量精度；2.良好的稳定性；3.温度漂移小；4.功耗极低；5.良好的过载保护能力；6.便于利用静电力进行自检。这类传感器按工作方式分,有开环和闭环两种；按加工方法分,有立体硅工艺式、表面硅工艺式、LIGA 工艺式。目前它的测量范围一般为0.1g ～50g,频响范围为0～1kHz,测量精度为0.1%～1.0%。

5.对于电容式微加速度传感器的现状及未来的展望：

电容式微加速度传感器经历了几十年的发展,在原理、工艺、测试等方面已趋于完善,今后的研究发展方向主要是:用于精确制导的导航定位系统,和用于测试大加速度的炮弹引信方面,前者要求高灵敏度,而后者要求较大的测量范围。在未来人类的生产实践中，这种体积小、精确度高的传感器一定会日趋完善，在人类改造世界，建设和谐美好社会的进程中继续发挥它的功用。