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2022年 第23卷 第5期

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《信息与电子工程前沿（英文）》 >> 2022年 第23卷 第5期 doi: 10.1631/FITEE.2100236

利用微机电系统技术制作弯曲结构表面无线无源柔性加速度计

1中北大学电子测试技术重点实验室，中国太原市，030051；2中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室，中国太原市，030051

收稿日期： 2021-05-12 录用日期： 2022-05-19 发布日期： 2022-05-19
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摘要

提出一种LC无线无源柔性加速度计，解决测量弯曲结构表面加速度的困难。 该加速度计由柔性聚酰亚胺（PI）衬底和平面螺旋电感（厚度为300 nm）组成，采用微机电系统（MEMS）技术，可任意弯曲或折叠，可牢固地粘附在具有弯曲结构的物体表面。利用射频无线传输原理，通过改变加速度计与天线之间的距离来测量加速度信号。与带导线的加速度计相比，该加速度计可以防止导线在振动过程中脱落，从而延长其使用寿命。通过搭建实验平台，当天线与加速度计之间的距离为5 mm时，在弯曲结构表面展示了加速度计在20至100 m/s2加速度下的传感能力。结果表明，加速度和峰峰值输出电压接近线性，加速度计灵敏度高达0.27 mV/(m•s−2)。此外，该加速度计的最大误差小于0.037%。

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