【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于mems(micro electromechanical systems,微型机械电子系统)传感器领域,具体涉及一种振动耦合双微悬臂板mems黏度传感器芯片及其工作方法。
技术介绍
1、在化工领域中,流体黏度被用作质量控制的重要指标,现有旋转圆筒等传统粘度计因具有设备笨重、测量成本高、效率慢等弊端,已难以满足流体高效检测的应用需求。面临上述黏度测量问题,基于mems技术的黏度传感器具有制造成本低、微型化集成、在线测量的优势,近年来已展现出良好的研发潜力与应用前景。然而,目前mems黏度传感器大多依赖于以品质因子作为关键振动参量的谐振式测量方式,针对能源、化工等诸多行业中的高黏流体测量,流体测量精度差、品质因子低、传感器测量流程繁琐等问题制约着该类传感器的性能提升。因此,有必要以mems黏度传感器为研究对象,从传感器结构设计及其工作机理方面,进行传感器的设计优化,以提升该类传感器的测量精度、黏度适用范围等综合测量性能。
技术实现思路
1、为解决现有技术中存在的问题,本专利技术的
...【技术保护点】
1.一种振动耦合双微悬臂板MEMS黏度传感器芯片,其特征在于,包括硅基固支体(1),硅基固支体(1)上设有固支体空腔(7),硅基固支体(1)上在固支体空腔(7)设有双压电微悬臂板悬空结构,双压电微悬臂板悬空结构包括矩形的且自由端相对设置的第一微悬臂板(2)和第二微悬臂板(4),第一微悬臂板(2)自由端和第二微悬臂板(4)的自由端之间具有振动耦合间隙(15),第二微悬臂板(4)的长度小于第一微悬臂板(2)的长度;
2.根据权利要求1所述的一种振动耦合双微悬臂板MEMS黏度传感器芯片,其特征在于,第一微悬臂板(2)与第二微悬臂板(4)的宽度相同、厚度相同,第一
...【技术特征摘要】
1.一种振动耦合双微悬臂板mems黏度传感器芯片,其特征在于,包括硅基固支体(1),硅基固支体(1)上设有固支体空腔(7),硅基固支体(1)上在固支体空腔(7)设有双压电微悬臂板悬空结构,双压电微悬臂板悬空结构包括矩形的且自由端相对设置的第一微悬臂板(2)和第二微悬臂板(4),第一微悬臂板(2)自由端和第二微悬臂板(4)的自由端之间具有振动耦合间隙(15),第二微悬臂板(4)的长度小于第一微悬臂板(2)的长度;
2.根据权利要求1所述的一种振动耦合双微悬臂板mems黏度传感器芯片,其特征在于,第一微悬臂板(2)与第二微悬臂板(4)的宽度相同、厚度相同,第一微悬臂板(2)的宽度大于等于长度,第一微悬臂板(2)的宽度和长度的大小均在厚度的5倍以上;第二微悬臂板(4)的宽度大于等于长度,第二微悬臂板(4)的宽度和长度的大小均在厚度的5倍以上。
3.根据权利要求1或2所述的一种振动耦合双微悬臂板mems黏度传感器芯片,其特征在于,第一微悬臂板(2)的自由端设有第一矩形凸起,第一压电驱动电极(3-1)和第一压电拾振电极(3-2)对称位于第一矩形凸起的两侧,第二微悬臂板(4)的自由端设有第二矩形凸起,第二压电驱动电极(5-1)和第二压电拾振电极(5-2)对称位于第二矩形凸起的两侧,第一矩形凸起和第二矩形凸起正对,第一矩形凸起和第二矩形凸之间留有间隙。
4.根据权利要求3所述的一种振动耦合双微悬臂板mems黏度传感器芯片,其特征在于,第一微悬臂板(2)与第一矩形凸起的厚度相同,第二微悬臂板(4)与第二矩形凸起的厚度相同,第一矩形凸起和第二矩形凸的长度相同、宽度相同、厚度相同。
5.根据权利要求3所述的一种振动耦合双微悬臂板mems黏度传感器芯片,其特征在于,第一矩形凸起和第二矩形凸起之间的净距离为振动耦合间隙(15)宽度的33%~48%,第一矩形凸起的宽度为第一微悬臂板(2)宽度的33%~36%,第二矩形凸起的宽度为第二微悬臂板(4)宽度的33%~36%,第二微悬臂板(4)的长度为第一微悬臂板(2)长度的80%~84%。...
【专利技术属性】
技术研发人员:黄琳雅,牛刚,王路,武和平,任巍,赵立波,蒋庄德,
申请(专利权)人:西安交通大学,
类型:发明
国别省市:
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