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机械技术

基于微电子机械加工彩票投注技术实现电磁拾振

作者:admin 发布时间:2020-05-30 01:21

  体积小、功耗低;以频率为最终输出量的特征使其具有更高的精度和安闲性,容易和大范畴

  近几年来跟着微板滞加工手艺的进取以及衰弱信号检测手艺的进取,基于MEMS工艺根本的谐振式压力传感器的考虑和制制越来越受到珍视。本文先容了一种具有差分检测构造的谐振式压力传感器,谐振器采用电磁慰勉-电磁拾振的慰勉办法,采用闭环自激振荡的检测办法来检测压力。

  传感器的团体构造如图1。它由单晶Si压力膜和单晶Si的梁谐振器构成。两者通过键合手艺纠合为一个团体。上面的谐振器封装于真空中,下面的Si膜下侧与待测压力源毗邻触。膜的地方与封装的管座底部固支接触。当Si膜受到压力的影响时,膜将爆发形变。与膜毗邻触的谐振梁支柱也将随膜的形变而爆发形变,云云,位于支柱上端的梁谐振器将由于支柱的形变而受到轴向应力,从而改良其自己的固有振动频率。其频率的改良和轴向应力转变以及膜受到的压力为近似线性相干,以是通过检测谐振梁固有频率的转变可能实行检测压力的主意。此传感器采用差分检测办法,分上、中、下三组谐振梁举办检测。通过中梁和上下大肆一组梁举办差分检测,可能进步全体传感器的精巧度,大幅度地弱小温漂对待谐振梁频率飘移的影响。

  传感器谐振梁的构造睹图2,两根梁和中央相连的桥构成了传感器的谐振器。做事时外加笔直于谐振梁上皮相的磁场,当正在激振电极A和B之间外加周期性交变电压时,激振梁因爆发电流而受到洛仑兹力,跟着电压偏向的转变,洛仑兹力偏向也随之周期性转变,从而使得激振梁因受到偏向周期性转变的力而爆发振动,并通过中央的桥鼓动上方拾振梁振动。当拾振梁振动时,因切割磁力线而正在拾振电极C和D之间爆发感受电动势,其频率与激振梁所加电压雷同。当所加电压频率切近或等于全体谐振梁的固有频率时,谐振梁将爆发共振,拾振梁的振幅抵达最大,从而拾振电极之间的感生电动势的幅值也抵达最大。通过检测拾振梁所爆发的感生电动势巨细来确定谐振梁的固有频率从而抵达检测压力的主意。此构造称作“H型”梁构造。

  传感器的制制采用体硅微板滞加工手艺。最初分裂正在Si片上制制谐振器和硅压力感受膜,然后通过Si-Si键合将两Si片纠合正在一块,酿成三维构造的芯片,最终经历真空封装结束全体器件的制制。其重要流程如图3所示。

  芯片制制结束后,将其粘正在管座上,超声压焊引线,盖上管帽,双方开通气孔,将有谐振梁的一边封正在线 Pa)中,另一端的压力膜与待测压力源相通(图4),云云就结束了压力传感器的封装。

  压力传感器测试编制由压力传感器、相放大器和信号慰勉源、拾振恒流源等构成。采用纯换取慰勉电压激振,操纵锁相放大器,通过局限频率扫描和数据搜罗以及检测振幅和相位等,可能检测谐振器的频率特质。

  对压力传感器器件举办了动态领悟测试,操纵频率扫描仪组成的开环扫描编制测试了器件正在气氛中的频率特质弧线 Hz。揣度得出谐振梁的品德因数Q大于1 200。

  操纵锁相放大器组成的开环扫描编制测试了器件正在高线 Hz。揣度得出谐振梁的品德因数Q大于7 000。

  正在室温前提下,对真空封装的压力传感器举办了压力特质测试,测试采用英邦Druck公司的DP1610型压力校验仪,电道为自制的锁相环放大电道。压力特质弧线所示。(激振电压峰值为50 mV)

  图7中前两根弧线分裂是压力传感器的中、下谐振器的压力输出弧线。可能看出,两者的线,精巧度(弧线 Hz/kPa。最终一根弧线是将上面两个谐振器的输出信号作差分得出的输出弧线,线性度昭着好于单个谐振器输出,精巧度为225.77 Hz/kPa,高于前两者。这充塞外明了差分输出的成就,无论从精巧度和线性度上都好于单个谐振器输出。此压力传感器满量程刻度为120 kPa,满量程时频率漂移量为27.331 kHz,相当于谐振器固有频率的38%。此压力传感器为试样,故测试还不敷完整,存正在编制偏差,这些都对最终的测试结果爆发影响,有待于举办进一步的试验。

  操纵微电子板滞加工手艺凯旋研制出电磁慰勉一电磁拾振硅谐振梁式压力传感器。该传感器的谐振器正在气氛中的品德成分Q值大于1 200,线。采用闭环自激振荡办法,测定压力传感器的压力特质正在压力测试0~120 kPa内,差分输出的结果优于单个谐振梁的输出结果。差分输出结果的线 Hz/kPa。

  本视频教程一共60分钟,分为了10集。不光领悟了DHT11手册上的时序波形,况且用示波器实测了示波器上的波形。正在轨范安排

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