一种含微凸起结构MEMS器件的压膜阻尼计算方法技术

本发明专利技术涉及一种含微凸起结构MEMS器件的压膜阻尼计算方法，该方法为：将位于MEMS器件中心位置处的中心凸起表面压膜阻尼力与相同位置不含凸起结构时的压膜阻尼力相减，得到中心凸起对MEMS器件整体压膜阻尼造成的增量，用该增量近似表示平均每个凸起结构产生的压膜阻尼增量，并与MEMS器件所含凸起总数相乘得到所有凸起结构产生的总压膜阻尼增量，将不含任何凸起结构的MEMS器件压膜阻尼与总压膜阻尼增量相加得到含微凸起结构MEMS器件的总压膜阻尼值；该计算方法简单高效，能够在保证计算效率的同时精确计算含微凸起结构MEMS器件的压膜阻尼，精准预测此类MEMS结构的动态性能，大大节省计算时间和设计成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微机电系统，尤其是涉及一种含微凸起结构mems器件的压膜阻尼计算方法。

技术介绍

1、微机电系统(mems,micro-electro-mechanical system)，又称作微电子机械系统、微系统，是将微机械技术与集成电路技术融合发展到一起形成的，具有毫米级尺寸和微米级分辨精度的微细集成设备或系统。mems通过微型化、集成化的手段不断探索新原理、新功能的元件和系统，开辟了一个新
和产业。mems的优势在于它可以完成大尺寸机电系统所不能完成的任务，也可以嵌入到大尺寸系统中，提高整个系统的自动化、智能化和可靠性。21世纪mems将逐步从实验室走向实用化，对工农业、信息、环境、生物工程、医疗、空间技术、国防等领域产生重大影响。

2、阻尼对于mems器件的动态性能具有十分显著的影响，比如mems加速度计带宽和频率响应，mems谐振腔的灵敏度，mems开关、阻尼减震器的响应时间等。由于许多mems器件的工作需要依靠其内部某些核心部件的振动或相对运动，如mems加速度传感器、mems谐振器、mems振动陀螺仪、mems压力传感器、本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种含微凸起结构MEMS器件的压膜阻尼计算方法，其特征在于：所述MEMS器件包括两块平行设置的平板，且两块平行设置的平板在垂直方向上能够产生相对移动，所述的两块平行设置的平板的其中一块为固定平板，另一块为可移动平板，所述固定平板的内表面或可移动平板的内表面设置有呈阵列分布的凸起结构，所述的呈阵列分布的凸起结构包括一个位于固定平板的内表面或可移动平板的内表面的中心的中心凸起；该方法包括下列步骤：

2.根据权利要求1所述的一种含微凸起结构MEMS器件的压膜阻尼计算方法，其特征在于：步骤S5中所述的不含任何凸起结构时的MEMS器件的压膜阻尼力Fp的表达式为：其中，μ表示气流粘滞...

【技术特征摘要】

1.一种含微凸起结构mems器件的压膜阻尼计算方法，其特征在于：所述mems器件包括两块平行设置的平板，且两块平行设置的平板在垂直方向上能够产生相对移动，所述的两块平行设置的平板的其中一块为固定平板，另一块为可移动平板，所述固定平板的内表面或可移动平板的内表面设置有呈阵列分布的凸起结构，所述的呈阵列分布的凸起结构包括一个位于固定平板的内表面或可移动平板的内表面的中心的中心凸起；该方法包括下列步骤：

2.根据权利要求1所述的一种含微凸起结构mems器件的压膜阻尼计算方法，其特征在于：步骤s5中所述的不含任何凸起结构时的mems器件的压膜阻尼力fp的表达式为：其中，μ表示气流粘滞系数，l表示平板长，ω表示平板宽，h表示移动平板和运动平板的初始间距。

3.根据权利要求2所述的一种含微凸起结构mems器件的压膜阻尼计算方法，其特征在于：所述的凸起结构的类型为锥体、台体和柱体中的任意一种；同一阵列分布的凸起结构的类型相同。

4.根据权利要求3所述的一种含微凸起结构mems器件的压膜阻尼计算方法，其特征在于：在步骤s1中，所述的计算中心凸起所受到的表面压力fa的具体过程包括下列步骤：

5.根据权利要求4所述的一种含微凸起结构mems器件的压膜阻尼计算方法，其特征在于：在步骤s11中，所述的中心凸起为锥体时，所述的中心凸起受到的表面压力fsa的计算方法为：将单个锥...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢乾波，贾泽宇，徐翔，孙梦奇，王小旭，
申请(专利权)人：西北工业大学宁波研究院，
类型：发明
国别省市：