Proceedings of the KIEE Conference (대한전기학회:학술대회논문집)

The Korean Institute of Electrical Engineers (대한전기학회)
권호 표지

Finite Element Analysis of Capacitive pressure sensor with Touch mode for improving non-linearity

비선형성의 개선을 위한 Capacitive pressure sensor의 Touch mode 방식에 대한 유한요소 해석

  • Kim, Do-Hyung (Dept. of Mechanical Engineering of Sogang University) ;
  • O, Jea-Geun (Dept. of Mechanical Engineering of Sogang University) ;
  • Choi, Bum-Kyoo (Dept. of Mechanical Engineering of Sogang University)
  • Published : 2004.07.14
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Abstract

Capacitive pressure sensor는 Piezo type sensor에 비해 온도의 영향이 적어 공업계측, 전기용품 등 그 용도가 다양하여 폭넓게 사용되어지고 있지만, 측정값의 비선형성이 존재하여 측정값에 대한 신뢰도가 떨어지는 단점이 있다. 본 연구에서는 기존 capacitive pressure sensor의 비선형적 output을 개선하기 위한 방법으로 touch mode capacitive pressure sensor를 제안하였다. 또한, 실제 Device제작에 앞서 FEM 해석을 수행하였다. 2mm X 2mm 크기의 diaphragm, $25{\mu}m$의 두께, $20{\mu}m$의 gap을 갖는 Sensor를 Simulation하였으며 설계 변수를 추출하여 각각의 설계변수에 대한 해석을 실시하였다. 그 결과 15.2psi${\sim}$31psi의 영역에서 8.58pF${\sim}$54.31pF의 capacitance가 선형적으로 나타나는 sensor임을 확인하였다.

Keywords