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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:顏仲崑
研究生(外文):Yen Jung-kun
論文名稱:微型壓力感測器
論文名稱(外文):Micro-Pressure Sensor
指導教授:周卓明周卓明引用關係
指導教授(外文):Chou Juo-ming
學位類別:碩士
校院名稱:遠東技術學院
系所名稱:機械研究所
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2004
畢業學年度:92
語文別:中文
論文頁數:116
中文關鍵詞:微型壓力感測器單橋具部份溫度補償之電橋雙橋
外文關鍵詞:micro pressure sensorsingle Wheatstone bridgehalf
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本論文研究之主要目的係希望藉由具部份溫度補償與雙橋的電路設計方式,來改善習用單橋電路設計之微型壓力感測器容易受溫度影響之缺點。 經研究結果顯示,習用單橋式之微型壓力感測器非常容易受到溫度的影響。 當溫度環境由300C 提升到1000C 時,其輸出電壓之誤差高達21.2%。 至於本研究設計之具部份溫度補償式與雙橋式微型壓力感測器,在相同條件之下,其輸出電壓之最大誤差可以降到6.25%與0.03%;特別是雙橋式微型壓力感測器,其輸出電壓幾乎是不受溫度影響。另外,具部份溫度補償式與雙橋式微型壓力感測器,其線性工作壓力範圍是習用裝置的1.3 倍。 習用單橋式之微型壓力感測器,其線性工
作壓力範圍是100psi。 而具部份溫度補償式與雙橋式之線性工作壓力範圍,則是130psi。
In this study use the half and double Wheatstone bridge circuit design methods to improve the defect of single Wheatstone bridge form micro pressure sensor dependent of temperature.
According to the results, the error of voltage output is high to 21.2% when the temperature is from 30 0C to 100 0C.
To go to such the error of voltage output of the half and double Wheatstone bridge form micro pressure sensor are down to 6.25% and 0.03%.
Especailly, the voltage output of the double Wheatstone bridge form micro pressure sensor is almost independent of temperature.
Beside, the linear operation pressure of the half and double Wheatstone bridge form micro pressure sensor up to 130 psi are 1.3 times for the single Wheatstone bridge form micro pressure sensor.
中文摘要………………………………………………………………………I
英文摘要……………………………………………………………...………II
目錄……………………………………………………………………….…III
圖目錄……………………………………………………………………….VI
表目錄……………………………………………………………………..XI
第一章 前言……………………………………………..………………..….1
1.1 微機電系統概要及前瞻性…………………………………..……...1
1.2 微機電系統的發展史…………………………………..…..……...13
1.3 微機電系統的特性…………………………………………..….....18
1.4 壓力感測器的種類與應用…………………………………..….....21
1.5 壓力感測器的特徵規格……………………………………..…….27
1.6 壓力感測器市場與專利概況………………………………….......30
1.7 研究目的……………………………………………………..….…34
第二章理論架構………………………………………………………..…...37
2.1 壓阻效應…………………………………………………………..37
2.2 未施加溫度之薄板的靜態變形理論………………………………44
2.3 施加溫度之薄板的靜態變形理論…………………………………50
第三章 設計與分析…………………………………………………….…..54
3.1 模型尺寸設計………………………………………………………54
3.2 ANSYS 有限元素分析電腦模擬分析……………………………..57
3.2.1 分析步驟說明………….…………………………………………57
3.3 光罩設計……………………………………………………………65
3.4 壓力感測器輸出與封裝電路板設計………………………………68
3.4.1 壓力感測器輸出…………………………………………………68
3.4.2 封裝電路板設計………………………………………………...70
第四章製作與實驗量測…………………………………………………….74
4.1 體型微細加工簡介…………………………………………………74
4.2 製作步驟與介紹……………………………………………………74
4.2.1 材料性質與生成方式介紹……………………………………….74
4.2.2 製程介紹………………………………………………………….77
第五章 結果與討論……………………………………………………….92
5.1 分析結果與討論………………………………………………….91
5.2 實際量測結果與討論…………………………………………….103
第六章 結論…………………………………...…………………………..107
誌謝...............................................................................................................108
參考資料…………………………………………………………………...109
附錄一(個人簡歷)…………………………………………………………115
附錄二(廠商資料)…………………………………………………………116
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