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文章 基于 MEMS 的压阻式压力传感器的机械膜片结构设计，以提高灵敏度和线性度 Phongsakorn
2 泰国微电子中心（TMEC）、国家电子和计算机技术中心、国家科学技术发展局、Chachoengsao 24000，泰国电子邮件：a s6209091960016@email.kmutnb.ac.th，b，* ekachai.j@tggs.kmutnb.ac.th（通讯作者），c hwanjit.rattanasonti@nectec.or.th，d putapon.pengpad@nectec.or.th，e karoon.saejok@nectec.or.th，f chana.leepattarapongpan@nectec.or.th，g ekalak.chaowicharat@nectec.or.th，h wutthinan.jeamsaksiri@nectec.or.th 摘要。本文针对低压工作范围提出了一种改进的微机电系统 (MEMS) 压阻式压力传感器设计，该传感器由花瓣边缘、横梁、半岛、三个横梁和一个中心凸台组合而成，以提高传感器性能，即灵敏度和线性度。利用有限元法 (FEM) 预测 MEMS 压阻式压力传感器在 1-5 kPa 施加压力下的应力和挠度。利用幂律制定纵向应力、横向应力和挠度的函数形式，然后将其用于优化所提设计的几何形状。仿真结果表明，所提设计能够产生高达 34 mV/kPa 的高灵敏度，同时具有 0.11% 满量程 (FSS) 的低非线性。半岛、三个横梁和中心凸台的设计降低了非线性误差。通过增加花瓣边缘宽度可以提高灵敏度。还将所提设计的传感器性能与文献中先前的设计进行了比较。比较结果表明，所提设计的性能优于先前的设计。关键词：MEMS、压阻式压力传感器、有限元法、灵敏度、线性度。