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真空微電子E+E壓力傳感器的研究
壓力是過程自動(dòng)化五大參量中的首要參量，作為壓力信息獲取的核心元件的E+E壓力傳感器，在石油、化工、冶煉、電力、儀器儀表、機(jī)械、汽車、智能結(jié)構(gòu)、航空航天、國(guó)防等領(lǐng)域中是*、量大面廣的基礎(chǔ)元件，它已經(jīng)成為現(xiàn)代信息技術(shù)的重要組成部分，在當(dāng)代科技領(lǐng)域中占有十分重要的地位。

真空微電子E+E壓力傳感器的研究
微電子E+E壓力傳感器利用正反饋原理,構(gòu)成包括機(jī)械諧振子在內(nèi)的機(jī)電一體的高品質(zhì)閉環(huán)諧振系統(tǒng),閉環(huán)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)保持機(jī)械諧振器振蕩的穩(wěn)定性和可靠性起著重要作用。針對(duì)一種典型結(jié)構(gòu)的靜電驅(qū)動(dòng)電容檢測(cè)微電子E+E壓力傳感器,在分析工作原理的基礎(chǔ)上,構(gòu)建了其行為級(jí)閉環(huán)自激仿真模型,在MATLAB中對(duì)自激回路的起振情況進(jìn)行了仿真;zui后設(shè)計(jì)了基于AGC的閉環(huán)控制電路。特別是自從80年代末微型電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)的崛起，從根本上改變了許多傳統(tǒng)E+E壓力傳感器的設(shè)計(jì)思想和制造方法，為E+E壓力傳感器的微型化、集成化、智能化的研究提供了新的技術(shù)基礎(chǔ)。現(xiàn)在，世界各國(guó)已將探索集成化、新原理、新結(jié)構(gòu)、新功能、高性能的E+E壓力傳感器及系統(tǒng)作為研究開發(fā)E+E壓力傳感器的重點(diǎn)。在重慶市科技“十五”項(xiàng)目的資助下，提出利用微電子技術(shù)、MEMS技術(shù)和真空電子技術(shù)相結(jié)合的方法，研究一種帶過保護(hù)功能的真空微電子E+E壓力傳感器，該E+E壓力傳感器由帶過保護(hù)的場(chǎng)致發(fā)射陰極錐尖陣列、彈性陽極膜、絕緣層、真空微腔所構(gòu)成，具有溫度穩(wěn)定性好、抗輻射、快響應(yīng)、高靈敏、體積小、二次儀表簡(jiǎn)單、可批量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，具有廣泛的應(yīng)用市場(chǎng)。主要研究工作如下：在查閱了國(guó)內(nèi)外大量文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，對(duì)各種E+E壓力傳感器的結(jié)構(gòu)、制造方法、研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)作了深入細(xì)致地總結(jié)分析。研究了真空微電子E+E壓力傳感器的相關(guān)基礎(chǔ)理論，從理論上分析了半導(dǎo)體場(chǎng)致發(fā)射電流與半導(dǎo)體功函數(shù)及其與溫度的關(guān)系。研究了真空微電子E+E壓力傳感器的力學(xué)和電學(xué)特性、傳感器結(jié)構(gòu)及相應(yīng)的計(jì)算與模擬。提出和完成了自保護(hù)功能的真空微電子E+E壓力傳感器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

真空微電子E+E壓力傳感器的研究
進(jìn)行了傳感器的工藝設(shè)計(jì)和工藝研究，成功地研制出了傳感器實(shí)驗(yàn)樣品。其場(chǎng)致發(fā)射陰極錐尖陣列密度達(dá)24000個(gè)／mm~2，起始發(fā)射電壓為1～5V，反向電壓25V，當(dāng)正向電壓為5V時(shí)，單尖發(fā)射電流為0.2nA，壓力靈敏度為98.5mV／bar。進(jìn)行了傳感器的測(cè)試和標(biāo)定技術(shù)研究，并對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行了分析和討論。