设计了一种新型的差动式光纤布拉格光栅（Fiber Bragg grating,FBG）加速度计,论述了其传感结构的设计原理、理论分析和有限元仿真。文中设计的主梁与微梁相结合的差动结构形式,克服了传统悬臂梁结构FBG加速度计存在的固有频率与灵敏度相互制约的矛盾,提高了固有频率和灵敏度。同时,为了解决单悬臂梁结构加速度计存在的温度补偿问题,设计了差动式光学检测系统,使该加速度计的灵敏度较传统单悬臂梁结构提高了一倍。理论分析结果表明,该加速度计灵敏度可达到52.7pm/gn,固有频率250Hz。实验结果表明,该结构提高了加速度计的灵敏度,有效解决了FBG加速度计应变和温度交叉敏感问题,实验结果与仿真数据具有很好的一致性。

在对某型硅微机械振动陀螺进行大量高低温环境试验的基础上,根据试验数据,建立了一种零偏温度补偿模型,并用该模型对新测的试验数据进行了预测补偿。补偿结果表明：硅微机械陀螺经该模型补偿后零偏可以减少一个数量级,补偿效果明显。

为了解决现有侵彻环境下高g加速度传感器因过载失效的问题,提出了一种复合梁双框架结构的高g压阻加速度计。对复合梁结构和传统结构的频率、应力、位移进行了分析和比较,复合梁加速度计具有更宽的频率响应范围和更好的抗冲击性能。根据设计的结构对复合梁加速度计的加工工艺进行了研究,为进一步的结构设计优化以及后续的加工提供了有价值的参考依据。

给出一种用于义齿压力测量的微型电容式传感器的研制工艺和封装测试。文中根据电容式压力传感器的原理,采用MEMS工艺,研制出微型传感器。在与义齿基托相同材料的作底基的树脂上挖一个边长为2mm平整的方形小坑,将传感器分布式埋植入底基,并用自制的施加压力的装置对传感器进行测试,从而检测出压力对口腔下方组织的作用力。测量结果表明,该传感器能够准备地测量出当牙齿咬合时,义齿基托所承受的力和力的分布。该传感器性能良好,具有比较稳定的输入与输出关系,适用于口腔恶劣环境下测量义齿对口腔下方组织作用力。

提出并设计了一种采用体硅微制造工艺制造的压电式微加速度计,其中体硅加工的硅质量块由悬臂梁支撑且悬臂梁部分区域沉积ZnO压电薄膜。通过对压电悬臂梁建立一维解析模型,研究了影响加速度计灵敏度的结构因素。在此基础上,利用有限元方法软件ANSYS设计了实际的微加速度计,并对六种不同的微加速度计结构进行了分析,得到了不同结构微加速度计的工作频率范围及灵敏度结果。

基于热传递的原理．提出了基于单一铂电阻的热式气体流量测量方法。首先研究了在不同温度和电流下铂电阻的温度特性。然后设计了流量测量系统的电路．分析了流量测量原理及温度补偿。最后通过恒温控制算法使铂电阻工作在2个不同的设定温度，由铂电阻的输出电压计算出气体的流量。实验结果表明该测量方法的测量精度优于1％，流量量程比近100：1。

研究并提出一种分析设计Rb气泡原子钟微型Rb-85滤光泡的方法。从量子物理出发，通过为Rb灯的发射光谱引入Lorentzian线形函数，得到一个滤光泡内的光强与入射光强的关系式，其中包含了跃迁系数，频移，谱线宽度等参数，通过研究确定这些参数并最终建立一个具有高吸收效率的滤光泡的理论模型。基于这种方法，我们设计了MEMS滤光泡，Rb-87灯射出的光谱经过该滤光泡后，90％多的α线被吸收，而β线则只衰减不到3％，因此，MEMS滤光泡不仅可以大幅度减小体积与功耗，其滤光效果也更为优越。

以玻碳电极为工作电极，利用正弦波伏安法在磷酸缓冲液中选择性检测尿酸。通过傅立叶变换比较了纯的磷酸缓冲液、尿酸和抗坏血酸的正弦波伏安法频域响应，进而发现在第5次谐波处选择性检测尿酸的可能。相比于传统的尿酸检测技术，该技术具有较高的信噪比，操作简单且无需对样品进行预处理。分析了玻碳电极表面抗坏血酸和尿酸的线性扫描响应，在不同扫描速率下两者的伏安图变化趋势相同。在裸玻碳电极表面，利用正弦波伏安法检测尿酸的检测限为1．0μmol／L，在250倍浓度的抗坏血酸共存时仍能利用第5次谐波选择性检测出尿酸。

通过对利用原子力显微镜（AFM）阳极诱导氧化作用下在硅表面生成纳米氧化结构的特征的讨论，发现通过改变加工时的偏置电压和脉冲宽度，氧化点高度和宽度与所施加偏置电压呈对数关系，氧化点高度与宽度与脉冲宽度呈指数关系；同时发现在环境温度和氧气浓度保持不变的条件下通过改变加工中的相对大气湿度，氧化点结构的高度和宽度随相对湿度的增加而增加．文中对该现象进行了讨论，并对加工条件进行了优化．

运用反应射频溅射的方法进行了TiN薄膜的制备，通过改变关键工艺参数，如氩气氮气比、气体压力等，研究工艺参数对TiN薄膜特性的影响．论文还研究了不同退火工艺条件对薄膜应力的影响，可以实现薄膜低温退火．论文还对TiN的刻蚀和抗腐蚀特性进行了研究，对比了多种湿法对TiN的刻蚀情况，得出常温下TiN具有良好的抗腐蚀特性，并得到干法和湿法刻蚀速率．为TiN材料的MEMS应用打下了基础．