微型傳感器的結(jié)構(gòu)和原理詳細介紹
和傳統(tǒng)的傳感器相比，微型傳感器具有許多新特性，它們能夠彌補傳統(tǒng)傳感器的不足，具有廣泛的應(yīng)用前景，越來越受到重
視。文中詳細介紹了一些微型傳感器件的結(jié)構(gòu)和原理，說明了微型傳感器的基本性能特點和微型傳感器的發(fā)展趨勢。
微型傳感器的特點
1、微型傳感器不是傳統(tǒng)傳感器簡單的物理縮小的產(chǎn)物，而是以新的工作機制和物化效應(yīng)，使用標(biāo)準(zhǔn)半導(dǎo)體工藝兼容的材料，通
過MEMS 加工技術(shù)制備的新一代傳感器件，具有小型化、集成化的特點，可以極大地提高傳感器性能。在信號傳輸前就可放大
信號，從而減少干擾和傳輸噪音，提高信噪比;在芯片上集成反饋線路和補償線路，可改善輸出的線性度和頻響特性，降低誤
差，提高靈敏度。
2、具有陣列性�？梢栽谝粔K芯片上集成敏感元件、放大電路和補償線路�？梢园讯鄠�相同的敏感元件集成在同一芯片上；具有
良好的兼容性，便于與微電子器件集成與封裝。
3、利用成熟的硅微半導(dǎo)體工藝加工制造，可以批量生產(chǎn)，成本非常低廉。
典型的微型傳感器
①微機械加速度傳感器
微加速度傳感器的主要工作方式有壓阻式、電容式、力平衡式和諧振式，現(xiàn)在又出現(xiàn)了微機械熱對流式加速度傳感器。
②微機械角速度傳感器
對于旋轉(zhuǎn)角速度和旋轉(zhuǎn)角度的檢測，需要采用陀螺儀。對于旋轉(zhuǎn)角速度和旋轉(zhuǎn)角度的檢測，需要采用陀螺儀
③微型氣敏傳感器
微型氣敏傳感器可分為硅基氣敏傳感器和硅微氣敏傳感器。前者是以硅為襯底，敏感層為非硅材料，是當(dāng)前微氣敏傳感器的主
流
④微型光傳感器
用雙分離式PD 的工作功率求出位移量，從而可以高精度測量被測目標(biāo)的位移。該傳感器的測量范圍為7.2μm ，分辨率為4 nm
⑤微型電場傳感器
傳感器由振動和感應(yīng)兩大部分組成。振動部分的核心是振動膜，由氮化硅（Si3N4）薄膜制備
1.主要技術(shù)參數(shù)
輸出靈敏度： 約1mV/V
非線性： ±0.5%R.O
零點偏差 ：±0.5%R.O
滯后性 ：±0.5%R.O.
受壓變形量 ：0.01mm
固有頻率 ：27,42kHz
使用溫度范圍 ：-10℃～60℃
溫度對滿量程輸出影響 ：±1.0%R.L./10℃
溫度對零點輸出影響 ：±2.0%R.O./10℃
輸入阻抗： 350±10Ω
輸出阻抗 ：350±10Ω
推薦激勵電壓 ：DC 5V
安全載荷 ：150%R.L.
微型傳感器的發(fā)展趨勢
(1)微型傳感器的智能化
具有自診斷、自校準(zhǔn)、自補償功能，能夠?qū)崿F(xiàn)對信息的存儲和記憶，能夠完成多傳感器多參數(shù)混合測量和對信號數(shù)據(jù)的實時處
理，并且實現(xiàn)數(shù)字量的輸出。
(2)微型傳感器的多功能化
借助于敏感元件中不同的物理結(jié)構(gòu)或化學(xué)物質(zhì)及其各不相同的表征方式，用單獨一個傳感器系統(tǒng)來同時實現(xiàn)多種傳感器的功
能，這是目前微型傳感器技術(shù)一個全新的發(fā)展方向。
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