嵌入可動電極的微慣性傳感器的設計

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、慣性導航等領域得到廣泛的應用。 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，并在此基礎上通過三個方面設計出新型嵌入橫向可動電極的微慣性傳感器，分別是：支撐梁結構、微執(zhí)行器結構和檢測電容結構。通過分別對以上三方面不同結構模型的分析對比，在傳感器設計中選用U形梁結構作為傳感器的支撐梁，電磁執(zhí)行器作為驅動力，梳柵結構作為檢測電容結構。對霍爾傳感器作了一些研究,對一款開關型雙極霍爾傳感器作了設計與分析。

其中為了克服深反應離子刻蝕關于深寬比不能做大的限制和降低噪聲，詳細介紹了電磁驅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動作用減小電容間隙，結果表明，電磁驅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)設計，給出了新型電容式微慣性傳感器的整體結構模型，并利用有限元軟件Ansys進行。結果表明所設計的傳感器在非敏感方向上梁的剛度較大，軸向交叉效應得到了有效抑制；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)轉換為電信號經(jīng)放大器轉化成二進制的開關信號。同時應力分析結果表明，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不可忽略。

基于IC的數(shù)字化低電平射頻前端設計

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計、制造和性能測試。用L-C濾波電路在保證性能的基礎上顯著減小了系統(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的電平匹配;RMS幅度誤差在±0.15%以內,RMS相位誤差在±0.2°以內;各個通道間的耦合干擾小于-70dB。但應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IC電子元器件的代理銷售企業(yè)，專業(yè)從事各類驅動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，保證產品的品質和穩(wěn)定供貨。自公司成立以來，飛速發(fā)展，產品已涵蓋了工控類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換為電氣信號。

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

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距離時，在金屬目標內發(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換成開關信號，觸發(fā)驅動控制器件，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產生的電荷數(shù)量越多。關于弱光成像而言，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換才能，與響應率的意義相同。即芯片的靈活度指在一定光譜范圍內，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，如電阻應變片壓力傳感器、半導體應變片壓力傳感器、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。