一种新型电容式压力传感器

提出了一种新的电容式压力传感器.传感器结构为由Al/SiO2/n-type Si等三层方形膜构成的固态电容.传感器采用pn结自停止腐蚀和粘结剂键合的方式制造,制造过程仅需三块掩模板.对不同边长传感器进行测试,在410～1010hPa的动态范围,边长为1000,1200和1400靘的压力传感器,相应灵敏度分别为1.8,2.3和3.6fF/hPa.边长为1500靘的传感器,其灵敏度为4.6fF/hPa,全程非线性度为6.4%,最大滞回误差为3.6%.分析结果表明介电常数变化是引起电容变化的主要原因.     

一种基于谐振原理的微型压力传感器设计

设计了一种结构简单的微型石英谐振式压力传感器,该传感器芯片由力学转换元件、谐振敏感元件和支撑元件3部分构成。仿真分析了压力100kPa内传感器输出频率与输入压力的关系,经线性拟合后得出其最大相对非线性误差为0.09%。采用石英深槽湿法腐蚀的方法加工出了芯片3个元件结构,并经镀膜及键合等后工序制作出了传感器芯片,其性能实测值与仿真结果基本吻合,验证了结构及工艺方案的可行性。     

陶瓷质电容式压力传感器的研制

本试验采用增韬陶瓷试制成功了一种陶恣质的电容式压传感器，由于采用干式设计，及厚膜电路ＳＭＴ技术和ＰＦＭ信号传输技术，其外型尺寸、灵敏度、稳定性、抗干扰能力等均大幅度改善，特别是其耐腐蚀，易安装，因此具有极大的推广应用价值。     

陶瓷质电容式压力传感器的研制

本试验采用增韧陶瓷试制成功了一种陶瓷质的电容式压力传感器，由于采用干式设计（无填充液），及厚膜电路ＳＭＴ技术和ＰＦＭ信号传输技术，其外型尺寸、灵敏度、稳定性、抗干扰能力等均大幅度改善，特别是其耐腐蚀、易安装，因此具有极大的推广应用价值。     

电容式压力传感器电路的温度补偿

本文提出了一种电容式压力传感器的温度补偿方法，它适用于在不同输入压力下的温度补偿。本文设计的相应的补偿电路，经高低温测试，其补偿效果良好，对变送电路的输出输入关系也作了推导。     

电容式MEMS压力传感器的优化设计

由于MEMS压力传感器的制作过程中存在着许多不可控因素,例如,制备环境、工艺误差、设备误差等,因此,整个MEMS压力传感器的稳健优化设计是极其重要的。本文对电容式MEMS压力传感器进行优化设计,以期为后续研究开发电容式MEMS压力传感器奠定必要的基础依据。     

一种新型真空微电子压力传感器的研制

采用各向异性腐蚀与各向同性腐蚀相结合的技术和特殊的硅-硅键合技术,成功地研制出了一种新型真空微电子压力传感器。测试分析结果表明,该传感器反向击穿电压达到100V;在加3V正向电压时,其单个锥尖发射电流为0.2nA;在25-100g的压力范围内与输出电压呈线性关系,灵敏度为0.1μA/g。     

倒岛膜凹槽电容式压力传感器设计与特性分析

结合岛膜结构电容式压力传感器高灵敏度和凹槽结构电容式压力传感器较好线性度的优点,设计了一种倒岛膜凹槽电容式压力传感器,并根据其结构特点建立了倒岛膜凹槽电容式压力传感器的理论模型,使用FEA（有限元分析）法分析了传感器的电容-压力特性。结果表明,设计的倒岛膜凹槽电容式压力传感器具有较好的测量特性,其测量灵敏度和线性度分别为0.00512 fF/Pa和0.98178。与相同设计参数的岛膜或凹槽电容式压力传感器相比,该传感器较好地缓解了测量灵敏度和线性度之间的矛盾问题。     

一种硅四层键合的高对称电容式加速度传感器

提出了一种利用体微机械加工技术制作的硅四层键合高对称电容式加速度传感器.采用硅/硅直接键合技术实现中间对称梁质量块结构的制作,然后采用硼硅玻璃软化键合方法完成上、下电极的键合.在完成整体结构圆片级真空封装的同时,通过引线腔结构方便地实现了中间电极的引线.传感器芯片大小为6.8mm×5.6mm×1.68mm,其中敏感质量块尺寸为3.2mm×3.2mm×0.84mm.对封装的传感器性能进行了初步测试,结果表明制作的传感器漏率小于0.1×10-9cm3/s,灵敏度约为6pF/g,品质因子为35,谐振频率为489Hz.     

MEMS硅膜电容式气象压力传感器的研制

基于MEMS的电容式压力传感器以其低成本高性能在气象测量中有着广阔的应用前景。利用ANSYS软件模拟接触式电容压力传感器的工作状态，得到硅膜的形变和应力分布状况。制作流程采用简单标准的工艺：利用KOH各向异性腐蚀进行硅片大面积、大深度腐蚀减薄，分析了其浓度配比对硅面平整度特性的影响，采用阳极键合形成真空腔，试验反应离子深刻蚀形成硅膜的效果。芯片测试结果表明方案可行。     

MEMS硅膜电容式气象压力传感器的研制

基于MEMS的电容式压力传感器以其低成本高性能在气象测量中有着广阔的应用前景。利用ANSYS软件模拟接触式电容压力传感器的工作状态,得到硅膜的形变和应力分布状况。制作流程采用简单标准的工艺:利用KOH各向异性腐蚀进行硅片大面积、大深度腐蚀减薄,分析了其浓度配比对硅面平整度特性的影响,采用阳极键合形成真空腔,试验反应离子深刻蚀形成硅膜的效果。芯片测试结果表明方案可行。     

MEMS电容式压力传感器检测电路比较研究

介绍了MEMS电容式压力传感器检测电路的5种实现方式:脉宽调制法、运算放大器法、电荷注入法、调频法和AC运放法。并从稳定性、测量灵敏度及抗杂散性等方面介绍了不同方式下检测电路的优缺点,为MEMS电容式压力传感器提供了参考。     

新型数字电容式液位传感器

介绍了一种用于测量汽车油箱液位的技术,利用电容量随极板间介质变化的原理,以液晶显示的方式显示油箱剩余燃油量和箱内温度.用于信号采集的电容探头具有自动补偿功能,确保测量结果不受温度和杂质的影响.电容信号检测使用高集成的电容教字转换器,提高了测量精度.信号传输网络易于和车身网络系统集成,显示结果准确、实时.     

电容式绝对压力传感器的改进模型及温度特性分析

在传感器敏感膜模型的基础上对电容式绝对压力传感器提出了一种改进模型,考虑了由于温度的变化电容结构空腔中残余气体对传感器性能产生的影响．结果表明温度的改变会导致残余气体压力的改变,进而使传感器的测量产生一定的温度漂移,同时也降低了传感器的灵敏度;并由此计算了残余气体存在时,传感器测量值的温度漂移量以及灵敏度的温度系数．这对于工艺的改进以及后续电路的设计具有指导意义．     

中医用高精度阵列脉搏传感器的设计

提出了一种可以把脉搏压力信号直接转换为电流信号输出的高精度阵列脉搏传感器.采用牺牲层法加工晶体管的栅极与CMOS工艺具有良好的兼容性.对传感器栅电容和输出电流进行测试,在1.5～9.5kPa的动态范围,传感器电容的灵敏度约为0.5fF/hPa;传感器输出电流与压力呈现较好的线性和指数特性.分析结果表明MOS栅面积的改变对压力-电流响应曲线的线性度有一定影响.     

一种新颖的高压光纤布拉格光栅传感器

提出了一种新颖耐高压的光纤布拉格光栅(FBG)压强传感器.推导了该压强传感器的FBG中心波长与压强的关系,得到了其压强响应灵敏度的解析表达.从实验获得该压强传感器的压强响应灵敏度为0.0592nm/MPa,是裸FBG压强传感器的19.73倍;在0～45 MPa内,该传感器的压强响应具有很好的线性和重复性,实验值与理论值吻合得很好,且压强响应灵敏度和测量范围是可调的.     

单片集成MEMS电容式压力传感器接口电路设计

介绍了一种单片集成电容式压力传感器接口电路,该电路基于电容-频率转化原理,并通过差频消除了温度变化和工艺波动对电路性能的影响。使用Pspice对接口电路的误差特性进行了分析,并依据仿真结果确定了电路的相关参数。最后给出电路的测试结果,测试结果与仿真结果一致,在80~110kPa量程内,接口电路的分辨率为3.77Hz/hPa。