嵌入可動電極的微慣性傳感器的設(shè)計

MEMS電容式微慣性傳感器因其具有尺寸小、靈敏度高、穩(wěn)定性好、溫度漂移小、功耗低、很好的工作在力平衡模式下等等優(yōu)點，在軍事、汽車工業(yè)、生物醫(yī)學、消費電子、慣性導航等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。 本首先分析了電容式微慣性傳感器的測量控制原理和系統(tǒng)動態(tài)模型，并在此基礎(chǔ)上通過三個方面設(shè)計出新型嵌入橫向可動電極的微慣性傳感器，分別是：支撐梁結(jié)構(gòu)、微執(zhí)行器結(jié)構(gòu)和檢測電容結(jié)構(gòu)。通過分別對以上三方面不同結(jié)構(gòu)模型的分析對比，在傳感器設(shè)計中選用U形梁結(jié)構(gòu)作為傳感器的支撐梁，電磁執(zhí)行器作為驅(qū)動力，梳柵結(jié)構(gòu)作為檢測電容結(jié)構(gòu)。對霍爾傳感器作了一些研究,對一款開關(guān)型雙極霍爾傳感器作了設(shè)計與分析。

其中為了克服深反應(yīng)離子刻蝕關(guān)于深寬比不能做大的限制和降低噪聲，詳細介紹了電磁驅(qū)動增大傳感器初始檢測電容的工作原理，通過嵌入可動電極和電磁驅(qū)動作用減小電容間隙，結(jié)果表明，電磁驅(qū)動使得傳感器的電容間隙減小4μm，初始檢測電容由1.28pf增大到6.4pf。 根據(jù)以上理論分析和參數(shù)設(shè)計，給出了新型電容式微慣性傳感器的整體結(jié)構(gòu)模型，并利用有限元軟件Ansys進行。結(jié)果表明所設(shè)計的傳感器在非敏感方向上梁的剛度較大，軸向交叉效應(yīng)得到了有效抑制；傳感器的靜態(tài)位移靈敏度為0.659μm/g，施加電磁驅(qū)動前后的電容靈敏度分別為0.15pf/g和0.192pf/g，增大為原來的1.28倍；振蕩與停振這二種狀態(tài)轉(zhuǎn)換為電信號經(jīng)放大器轉(zhuǎn)化成二進制的開關(guān)信號。同時應(yīng)力分析結(jié)果表明，傳感器能夠抵擋1000g的加速度信號的沖擊而不被損壞。之后利用電磁分析軟件ANSOFT-Maxwell分析了邊緣效應(yīng)對傳感器性能的影響，表明小尺寸的傳感器電容的邊緣效應(yīng)不可忽略。

基于IC的數(shù)字化低電平射頻前端設(shè)計

介紹了基于IC的上海光源儲存環(huán)新一代集成數(shù)字化低電平控制器的射頻前端設(shè)計、制造和性能測試。用L-C濾波電路在保證性能的基礎(chǔ)上顯著減小了系統(tǒng)的體積;用有源混頻器使本振需求僅為-10dBm,減小了系統(tǒng)對本振信號放大器的需求。前端通道的線性度范圍達到30dB;采用可變放大器有利于通道內(nèi)的電平匹配;RMS幅度誤差在±0.15%以內(nèi),RMS相位誤差在±0.2°以內(nèi);各個通道間的耦合干擾小于-70dB。但應(yīng)用為廣泛的是壓阻式壓力傳感器，它具有極低的價格和較高的精度以及較好的線性特性。

深圳瑞泰威科技有限公司是國內(nèi)IC電子元器件的代理銷售企業(yè)，專業(yè)從事各類驅(qū)動IC、存儲IC、傳感器IC、觸摸IC銷售，品類齊全，具備上百個型號。與國內(nèi)外的東芝、恩智浦、安森美、全宇昕、上海晶準等均穩(wěn)定合作，保證產(chǎn)品的品質(zhì)和穩(wěn)定供貨。自公司成立以來，飛速發(fā)展，產(chǎn)品已涵蓋了工控類IC、光通信類IC、無線通信IC、消費類IC等行業(yè)。這其中，為熟知的探測精度達到fT量級的弱磁傳感器當屬基于超導約瑟夫森效應(yīng)的超導量子干涉器件。

什么是接近傳感器？

接近傳感器，是指代替限位開關(guān)等接觸式檢測方式，以無需接觸檢測對象進行檢測為目的的傳感器的總稱。其能將檢測對象的移動信息和存在信息轉(zhuǎn)換為電氣信號。

在轉(zhuǎn)換為電氣信號的檢測方式中，包括利用電磁感應(yīng)引起的檢測對象的金屬體中產(chǎn)生的渦電流的方式、捕測體的接近引起的電氣信號的容量變化的方式、利石和引導開關(guān)的方式。 由感應(yīng)型、靜電容量型、超聲波型、光電型、磁力型等構(gòu)成。

接近傳感器是利用振動器發(fā)生的一個交變磁場，當金屬目標接近這磁場并達到感應(yīng)距離時，在金屬目標內(nèi)發(fā)生渦流，因此導致振動衰減，以至接近傳感器的振動器停振。接近傳感器的振動器振動及停振的變化被后級放大電路處理并轉(zhuǎn)換成開關(guān)信號，觸發(fā)驅(qū)動控制器件，因此達到接近傳感器的非接觸式之檢測的目的。這就是接近傳感器的運作原理。結(jié)果表明,改進算法不僅降低檢測概率的影響,同時也弱化了傳感器順序的影響。

接近傳感器廣泛地應(yīng)用于機床、冶金、化工、輕紡和印刷等行業(yè)。在自動控制系統(tǒng)中可作為限位、計數(shù)、定位控制和自動保護環(huán)節(jié)。接近傳感器具有使用壽命長、工作可靠、重復定位精度高、無機械磨損、無火花、無噪音、抗振能力強等特點。目前，接近傳感器的應(yīng)用范圍日益廣泛，其自身的發(fā)展和創(chuàng)新的速度也是極其迅速。電感式接近傳感器的工作原理：電感式接近傳感器由高頻振蕩、檢波、放大、觸發(fā)及輸出電路等組成。

傳感器CCD和CMOS的主要參數(shù)

1. 像元尺寸

像元尺寸指芯片像元陣列上每個像元的實踐物理尺寸，通常的尺寸包括14um,10um, 9um , 7um , 6.45um ,3.75um 等。像元尺寸從某種水平上反映了芯片的對光的響應(yīng)才能，像元尺寸越大，可以接納到的光子數(shù)量越多，在同樣的光照條件和曝光時間內(nèi)產(chǎn)生的電荷數(shù)量越多。關(guān)于弱光成像而言，像元尺寸是芯片靈活度的一種表征。藍寶石系由單晶體絕緣體元素組成，不會發(fā)生滯后、疲勞和蠕變現(xiàn)象。

2. 靈活度

靈活度是芯片的重要參數(shù)之一，它具有兩種物理意義。一種指光器件的光電轉(zhuǎn)換才能，與響應(yīng)率的意義相同。即芯片的靈活度指在一定光譜范圍內(nèi)，單位曝光量的輸出信號電壓（電流），單位能夠為納安/勒克斯nA/Lux、伏/瓦（V/W）、伏/勒克斯（V/Lux）、伏/流明（V/lm）。另一種是指器件所能傳感的對地輻射功率（或照度），與探測率的意義相同，。單位可用瓦（W）或勒克斯（Lux）表示。壓力傳感器的分類壓力傳感器的種類繁多，如電阻應(yīng)變片壓力傳感器、半導體應(yīng)變片壓力傳感器、壓阻式壓力傳感器、電感式壓力傳感器、電容式壓力傳感器、諧振式壓力傳感器等。