| 摘要 | 第6-8页 |
| ABSTRACT | 第8-9页 |
| 第一章 绪论 | 第13-23页 |
| 1.1 MEMS概述 | 第13-16页 |
| 1.1.1 MEMS概念、分类和特点 | 第13-14页 |
| 1.1.2 MEMS材料及技术 | 第14-15页 |
| 1.1.3 MEMS的应用和前景 | 第15-16页 |
| 1.2 微纳测量技术概述 | 第16-17页 |
| 1.2.1 接触式测量方法和仪器 | 第16页 |
| 1.2.2 非接触式测量方法和仪器 | 第16-17页 |
| 1.2.3 各测量方法的特点 | 第17页 |
| 1.3 微触觉传感测头研究进展 | 第17-21页 |
| 1.4 本文的研究意义及主要内容 | 第21-23页 |
| 第二章 MEMS电容式微触觉测头设计 | 第23-42页 |
| 2.1 微触觉测头结构设计 | 第23-25页 |
| 2.2 电容式微触觉测头检测原理 | 第25-27页 |
| 2.3 微触觉测头的结构参数设计 | 第27-40页 |
| 2.3.1 微触觉测头的灵敏分析 | 第27-29页 |
| 2.3.2 测针和极板重力对微触觉测头灵敏度的影响 | 第29-31页 |
| 2.3.3 微触觉测头测量力对测量范围的影响 | 第31-33页 |
| 2.3.4 S型弹簧的垂直刚度分析 | 第33-35页 |
| 2.3.5 可动极板的刚度分析 | 第35-37页 |
| 2.3.6 结构参数的确定与仿真验证 | 第37-40页 |
| 2.4 本章小结 | 第40-42页 |
| 第三章 MEMS微电容位移传感器的制备 | 第42-56页 |
| 3.1 微加工基本工艺 | 第42-46页 |
| 3.1.1 基片清洗 | 第42-43页 |
| 3.1.2 光刻 | 第43-44页 |
| 3.1.3 电镀工艺 | 第44-45页 |
| 3.1.4 去胶 | 第45页 |
| 3.1.5 刻蚀工艺 | 第45-46页 |
| 3.2 工艺方案的拟定 | 第46-48页 |
| 3.3 存在的问题及工艺的改进 | 第48-52页 |
| 3.4 工艺优化 | 第52-54页 |
| 3.5 测针与微电容位移传感器的集成 | 第54-55页 |
| 3.6 本章小结 | 第55-56页 |
| 第四章 校准系统的设计与搭建 | 第56-67页 |
| 4.1 微触觉测头信号处理电路设计 | 第56-64页 |
| 4.1.1 Σ-ΔCDC技术 | 第56-58页 |
| 4.1.2 AD7747简介 | 第58-59页 |
| 4.1.3 信号检测电路硬件设计 | 第59-61页 |
| 4.1.4 信号检测软件设计 | 第61-64页 |
| 4.2 校准系统的设计与搭建 | 第64-66页 |
| 4.3 本章小结 | 第66-67页 |
| 第五章 微触觉测头性能测试及结果分析 | 第67-84页 |
| 5.1 信号检测检测系统性能测试 | 第67-68页 |
| 5.1.1 零点漂移与校准实验 | 第67-68页 |
| 5.1.2 标称电容测量 | 第68页 |
| 5.2 微触觉测头的静态特性测试 | 第68-81页 |
| 5.2.1 噪声测试 | 第69页 |
| 5.2.2 微触觉测头的测试方法 | 第69-70页 |
| 5.2.3 测量范围测试 | 第70-72页 |
| 5.2.4 线性度、灵敏度、重复性测试 | 第72-76页 |
| 5.2.5 迟滞性测试 | 第76-77页 |
| 5.2.6 分辨力测试 | 第77-79页 |
| 5.2.7 耦合输出影响实验 | 第79-81页 |
| 5.2.8 微触觉测头的静态性能总结 | 第81页 |
| 5.3 微触觉测头动态特性初步测试 | 第81-83页 |
| 5.4 本章小结 | 第83-84页 |
| 第六章 总结与展望 | 第84-87页 |
| 6.1 本文研究内容与总结 | 第84-85页 |
| 6.2 本文创新点 | 第85页 |
| 6.3 工作展望 | 第85-87页 |
| 参考文献 | 第87-93页 |
| 致谢 | 第93-94页 |
| 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 | 第94-95页 |
| 攻读硕士学位期间申请的发明专利 | 第95页 |