CN108801534A - 基于阻尼敏感的谐振式气体压力传感器 - Google Patents

基于阻尼敏感的谐振式气体压力传感器 Download PDF

Info

Publication number
CN108801534A
CN108801534A CN201710304430.6A CN201710304430A CN108801534A CN 108801534 A CN108801534 A CN 108801534A CN 201710304430 A CN201710304430 A CN 201710304430A CN 108801534 A CN108801534 A CN 108801534A
Authority
CN
China
Prior art keywords
resonant mode
gas pressure
pressure sensor
closed loop
controlling structure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201710304430.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108801534B (zh
Inventor
黄占喜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Allwinner Technology Co Ltd
Original Assignee
Allwinner Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Allwinner Technology Co Ltd filed Critical Allwinner Technology Co Ltd
Priority to CN201710304430.6A priority Critical patent/CN108801534B/zh
Publication of CN108801534A publication Critical patent/CN108801534A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108801534B publication Critical patent/CN108801534B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
    • G01L9/0001—Transmitting or indicating the displacement of elastically deformable gauges by electric, electro-mechanical, magnetic or electro-magnetic means
    • G01L9/0008—Transmitting or indicating the displacement of elastically deformable gauges by electric, electro-mechanical, magnetic or electro-magnetic means using vibrations

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)
  • Micromachines (AREA)

Abstract

本发明涉及一种基于阻尼敏感的谐振式气体压力传感器，其包括闭环控制结构与数字处理系统；闭环控制结构设置顺序连接的MEMS谐振器、跨阻放大器与比例积分控制器；数字处理系统设置顺序连接的缓冲器、模数转换器、处理器与输入输出端子；比例积分控制器连接缓冲器。上述谐振式气体压力传感器实现了谐振式振幅检测技术，具有体积小、功耗低及成本低的优点，采用MEMS谐振器工作在气体环境中，当气压发生变化时MEMS谐振器的振动状态就会因阻尼变化而改变，通过对MEMS谐振器振幅的检测就可以得到气压的变化。并且，由于检测量为谐振器的振幅，其相对变化量远大于电阻式和电容式的检测量，检测的灵敏度大大高于电阻式和电容式，且制作工艺也较为简单。

Description

基于阻尼敏感的谐振式气体压力传感器
技术领域
本发明涉及压力传感技术，特别是涉及基于阻尼敏感的谐振式气体压力传感器。
背景技术
随着物联网技术的推广，传感器技术越来越受到重视。与传统的传感器相比，MEMS(Micro-Electro-Mechanical System，微机电系统)传感器有着体积小、功耗低，成本低等优点，在消费类和精度要求不高的工业领域均有着广阔的市场。MEMS压力传感器是最早的实用化的MEMS传感器之一，广泛应用于工业、汽车、医学、手机等领域。
目前，主流的MEMS压力传感器分为压阻式和电容式两种。
压阻式：用MEMS工艺制作密闭空腔，空腔上为硅薄膜，在薄膜上离子注入形成压阻。当外界与空腔内存在压差时，薄膜发生变形并产生应力，应力使压阻阻值发生变化，通过检测压阻变化来检测气压。优点是工艺成熟，检测电路简单，成本低廉。缺点是温度稳定性差，精度不高。
电容式：用MEMS工艺制作密闭空腔，空腔上为硅薄膜，薄膜与电极形成微电容。当外界与空腔内存在压差时，薄膜发生变形，电容容值发生变化，通过检测电容来检测气压。优点是MEMS传感器制作工艺(表面工艺)与CMOS工艺兼容，可以实现单片集成。缺点是检测电路复杂，精度不高。
具体地说，主流的MEMS压力传感器的实现方式主要是，当压强作用于隔膜(diaphragm)上，隔膜变形导致压阻或电容的变化，通过检测压阻或电容变化来检测压强，技术相对成熟。但由于原理上的限制，满量程下压阻或电容的相对变化量很小(或)，所以这两种压力传感器的精度不高。
随着技术的进步，还出现了几种MEMS压力传感器，如谐振式压力传感器与压电式传感器。
谐振式：其结构是与压阻式相似，在薄膜上制作MEMS谐振器(主要是谐振梁)。外界与空腔内存在压差时，薄膜发生变形并产生应力，应力会改变谐振器的频率，通过检测频率可以得到气压。谐振式压力传感器的精度较高，但加工工艺和检测电路较为复杂，目前还没有商用的产品，仅公开了谐振式频率检测技术。
压电式：其结构是与压阻式相似，在薄膜上生长压电薄膜(PZT、AlN等材料)。外界与空腔内存在压差时，薄膜发生变形并产生应力，应力会使压电薄膜产生电荷，通过检测电流/电荷可以得到气压。优点是灵敏度高，缺点是不能检测静态信号(直流量)，工艺稳定性差。
发明内容
基于此，有必要提供一种基于阻尼敏感的谐振式气体压力传感器。
一种基于阻尼敏感的谐振式气体压力传感器，其包括闭环控制结构与数字处理系统；所述闭环控制结构设置顺序连接的MEMS谐振器、跨阻放大器与比例积分控制器；所述数字处理系统设置顺序连接的缓冲器、模数转换器、处理器与输入输出端子；所述比例积分控制器连接所述缓冲器。
在其中一个实施例中，所述闭环控制结构还包括幅度探测器与减法器；所述跨阻放大器顺序通过所述幅度探测器及所述减法器与所述比例积分控制器连接。
在其中一个实施例中，所述闭环控制结构还包括可变增益放大器与滤波器；所述跨阻放大器顺序通过所述可变增益放大器及所述滤波器与所述MEMS谐振器连接；所述比例积分控制器顺序通过所述可变增益放大器及所述滤波器与所述MEMS谐振器连接。
在其中一个实施例中，所述数字处理系统还包括温度传感器，所述温度传感器与所述处理器连接。
在其中一个实施例中，所述处理器包括数字信号处理器和/或微控制器。
在其中一个实施例中，所述闭环控制结构还包括与所述减法器连接的参考电压输入端，用于输入参考电压。
在其中一个实施例中，所述闭环控制结构与所述数字处理系统分别封装。
在其中一个实施例中，所述闭环控制结构与所述数字处理系统整体封装。
在其中一个实施例中，所述闭环控制结构与所述数字处理系统采用系统化封装。
在其中一个实施例中，所述闭环控制结构与所述数字处理系统采用系统级芯片封装。
上述谐振式气体压力传感器，通过巧妙设计，实现了谐振式振幅检测技术，具有体积小、功耗低及成本低的优点，采用MEMS谐振器工作在气体环境中，当气压发生变化时MEMS谐振器的振动状态就会因阻尼变化而改变，通过对MEMS谐振器振幅的检测就可以得到气压的变化。并且，由于检测量为谐振器的振幅，其相对变化量远大于电阻式和电容式的检测量，检测的灵敏度大大高于电阻式和电容式，且制作工艺也较为简单。
附图说明
图1为基于阻尼敏感的谐振式气体压力传感器系统结构图；
图2为谐振梁式MEMS谐振器；
图3为梳齿式MEMS谐振器；
图4为平板式MEMS谐振器；
图5为体声波式MEMS谐振器；
图6为空气等效粘滞系数随气压的变化，其中横轴为气压P，纵轴为气压P等效粘滞系数μeff(P)与常压P0下等效粘滞系数的比值μeff(P0)；
图7为一实施例的开环振幅检测系统示意图。
图8为一实施例的基于阻尼敏感的谐振式气体压力传感器的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明的目的是提供一个新的设计思路，利用现有的MEMS技术和IC技术来实现一种高精度、小体积、低功耗、低成本的MEMS气体压力传感器。例如，本发明的一个例子是，一种基于阻尼敏感的谐振式气体压力传感器，其包括闭环控制结构与数字处理系统；所述闭环控制结构设置顺序连接的MEMS谐振器(MEMS Resonator)、跨阻放大器(TIA)与比例积分控制器(PI Controller)；所述数字处理系统设置顺序连接的缓冲器(Buffer)、模数转换器(ADC)、处理器与输入输出(I/O)端子；所述比例积分控制器连接所述缓冲器。例如，如图1所示，闭环控制结构的MEMS谐振器检测气压，通过数字处理系统输出。例如，所述处理器为数字信号处理器(DSP)及/或微控制器(MCU)。这样，利用微尺度下气体阻尼随压强变化而变化的显著特性来改变微机械谐振器的振动状态，通过后端电路的控制和检测模块来检测气体的压强；将微加工技术制作的微机械谐振器、ASIC(专用集成电路)进行整合可以实现一个高灵敏度、小体积、低功耗的单芯片气体压力传感器。
例如，所述闭环控制结构用于获取MEMS谐振器的振幅，并锁定MEMS谐振器的振动频率且稳定所述振幅；亦即所述闭环控制结构用于锁定MEMS谐振器的振动频率并稳定振幅。其中，MEMS谐振器(Resonator)有很多种，按驱动方式分为静电式、电磁式、热电式等。常见的MEMS谐振器多为静电式，由振子和电极组成的“三明治”电容结构。根据结构的不同，MEMS谐振器可以分为如图2所示的谐振梁式MEMS谐振器、如图3所示的梳齿式MEMS谐振器、如图4所示的平板式MEMS谐振器和如图5所示的体声波式MEMS谐振器(Contour-mode)，这几种结构可以用MEMS体硅工艺(Bulk Silicon Process)或者表面硅工艺(Surface SiliconProcess)加工，在本文中不作赘述。
MEMS谐振器可以等效为一个二阶振动系统，系统的特性由振子的等效质量、等效阻尼和等效弹性系数决定。其中，等效质量和等效弹性系数是由材料和结构决定的，而等效阻尼由电极间空气阻尼和结构热弹性耗散等因素决定。例如，MEMS谐振器等效为质量块(mass)、阻尼器(damper)和弹簧(spring)。所述数字处理系统用于将所述MEMS谐振器的振幅的检测量进行处理得到待测气压的压力值。当谐振器的谐振频率不高时(小于1GHz)，谐振器的等效阻尼主要取决于空气阻尼，而空气阻尼与气体等效粘滞系数(effectivecoefficient of viscosity)成正比。在MEMS尺度下，气体等效粘滞系数随气压改变而显著的变化。根据S.Fukui等人的研究，等效粘滞系数可以用经验公式表示：
其中μ0是常温常压下的粘滞系数，Kn是努森数(Knudsen Number)，努森数的定义为
其中，λ为分子平均自由程，d为空气间隙，P为气压，P0为标准大气压(1Bar)，λ0为标准大气压下的分子平均自由程。
假设电极间隙为d＝2μm，常压下空气分子平均自由程为λ0＝69nm，气压变化范围为300mBar～1200mBar，则等效粘滞系数的相对变化量的变化为0.67～1.03，请参阅图6。
例如，所述闭环控制结构还包括幅度探测器(Amp Detector)与减法器(Subtractor)；所述跨阻放大器顺序通过所述幅度探测器及所述减法器与所述比例积分控制器连接。一个MEMS谐振器工作在气体环境中，当气压发生变化时MEMS谐振器的振动状态就会因阻尼变化而改变，通过对MEMS谐振器振幅的检测就可以得到气压的变化。一种简单的开环检测系统如图7所示，在MEMS谐振器的直流输入端施加偏置电压Vdc，在一端施加交流驱动信号Vac＝Asin(ω0t)(其中A为振幅，ω0为MEMS谐振器的固有频率)，另一端接跨阻放大器(Trans-impedance Amplifier，TIA)，再通过幅度探测器(Amp Detector)得到输出信号V0。
例如，所述闭环控制结构还包括可变增益放大器(VGA)与滤波器(Filter)；所述跨阻放大器顺序通过所述可变增益放大器及所述滤波器与所述MEMS谐振器连接；所述比例积分控制器顺序通过所述可变增益放大器及所述滤波器与所述MEMS谐振器连接。例如，所述闭环控制结构还包括与所述减法器连接的参考电压输入端，用于输入参考电压。例如，所述闭环控制结构包括MEMS谐振器、跨阻放大器、可变增益放大器(VGA)、滤波器(Filter)、幅度探测器、减法器以及比例积分控制器。其中，MEMS Resonator的直流偏置电压为Vdc，振子的位移变化将在TIA连接端产生电流，电流经过跨阻放大器TIA变换为电压，再经过VGA和Filter反馈到谐振器的另一端。当环路增益为1、相位为2π的整数倍时，谐振器达到稳定状态，以固有频率ω0进行等幅简谐振动。Filter的作用是抑制谐振器的高阶振动模态。
又如，为了稳定振幅，需要引入自动增益控制(AGC)。跨阻放大器的输出经过幅度探测器后得到谐振器的振幅，振幅经过减法器与参考信号Vref求差产生误差信号Verror，误差信号经过比例积分控制器PI Controller产生控制信号Vc，控制信号Vc调整VGA的增益使谐振器振幅稳定，这样通过检测控制信号Vc就可以得到谐振器的阻尼，进而得到待测气压。
例如，所述数字系统中，控制信号Vc经过Buffer和ADC转换为数字信号，数字信号由DSP/MCU进行处理得到待测气压的数字值。DSP/MCU参考温度传感器的输出对气压值进行补偿，得到准确的气压值。例如，DSP/MCU可以和I/O进行双向通信，可以向I/O发送测量结果，也可以读取I/O的输入对系统的部分参数进行更改，方便进行调试校准。例如，所述数字处理系统还包括温度传感器(Temperature Sensor)，所述温度传感器与所述处理器连接。例如，所述处理器包括数字信号处理器和/或微控制器。
例如，所述闭环控制结构与所述数字处理系统分别封装；或者，所述闭环控制结构与所述数字处理系统整体封装；例如，所述闭环控制结构与所述数字处理系统采用系统化封装。系统化封装即SIP封装，其并无一定型态，就芯片的排列方式而言，SIP可为多芯片模块(Multi-chip Module；MCM)的平面式2D封装，也可再利用3D封装的结构，以有效缩减封装面积；而其内部接合技术可以是单纯的打线接合(Wire-Bonding)，亦可使用覆晶接合(Flip-Chip)，但也可二者混用。除了2D与3D的封装结构外，另一种以多功能性基板整合组件的方式，也可纳入SIP的涵盖范围。此技术主要是将不同组件内藏于多功能基板中，亦可视为是SIP的概念，达到功能整合的目的。不同的芯片排列方式，与不同的内部接合技术搭配，使SIP的封装型态产生多样化的组合，并可依照客户或产品的需求加以客制化或弹性生产。例如，所述闭环控制结构与所述数字处理系统采用系统级芯片封装。系统级芯片封装即SoC系统，亦称片上系统，是一个有专用目标的集成电路，其中包含完整系统并有嵌入软件的全部内容。系统级芯片的构成可以是系统级芯片控制逻辑模块、微处理器/微控制器CPU内核模块、数字信号处理器DSP模块、嵌入的存储器模块、和外部进行通讯的接口模块、含有ADC/DAC的模拟前端模块、电源提供和功耗管理模块，对于一个无线SoC还有射频前端模块、用户定义逻辑(可以由FPGA或ASIC实现)以及微电子机械模块，更重要的是一个SoC芯片内嵌有基本软件(RDOS或COS以及其他应用软件等)的模块或可载入的用户软件等。例如，考虑到MEMS谐振器的制作工艺不同，整个系统的实现可以分为SiP系统(System in Package)和SoC系统(System on Chip)两种。SiP：体硅工艺与CMOS工艺不兼容，需要将体硅工艺制作的MEMS谐振器和CMOS工艺制作的ASIC封装在一个管壳内。SoC：表面工艺与CMOS工艺兼容，MEMS谐振器和ASIC可以实现单片集成。
例如，实际应用中需要采用闭环控制系统来驱动MEMS谐振器自激振荡，还要考虑环境温度变化的影响加入温度补偿模块。例如，所述闭环控制结构还包括温度补偿模块，例如，所述温度补偿模块与所述MEMS谐振器连接，用于根据环境温度变化调整MEMS谐振器的自激振荡；例如，所述温度补偿模块通过中间结构与所述MEMS谐振器连接；又如，所述温度补偿模块连接调整直流偏置电压。
又一个例子是，请参阅图8，基于阻尼敏感的谐振式气体压力传感器整个系统由闭环控制(Closed-loop Control)和数字系统(Digital System)两部分组成。其中闭环控制用于锁定MEMS谐振器的振动频率并稳定振幅，包括MEMS Resonator、TIA、VGA、Filter、AmpDetector、Subtractor、PI Controller。MEMS Resonator的直流偏置电压为Vdc，振子的位移变化将在TIA连接端产生电流，电流经过跨阻放大器TIA变换为电压，再经过VGA和Filter反馈到谐振器的另一端。当环路增益为1、相位为2π的整数倍时，谐振器达到稳定状态，以固有频率ω0进行等幅简谐振动。Filter的作用是抑制谐振器的高阶振动模态。为了稳定振幅，需要引入自动增益控制(AGC)。跨阻放大器TIA的输出经过幅度探测器Amp Detector后得到谐振器的振幅，振幅经过减法器Subtractor与参考信号Vref求差产生误差信号Verror，误差信号经过比例积分控制器PI Controller产生控制信号Vc，控制信号Vc调整VGA的增益使谐振器振幅稳定，这样通过检测控制信号Vc就可以得到谐振器的阻尼，进而得到待测气压。数字系统中，控制信号Vc经过Buffer和ADC转换为数字信号，数字信号由DSP/MCU进行处理得到待测气压的数字值。DSP/MCU参考温度传感器的输出对气压值进行补偿，得到准确的气压值。DSP/MCU可以和I/O进行双向通信，可以向I/O发送测量结果，也可以读取I/O的输入对系统的部分参数进行更改，方便进行调试校准。
需要说明的是，本发明的其它实施例还包括，上述各实施例中的技术特征相互组合所形成的、能够实施的基于阻尼敏感的谐振式气体压力传感器。本发明及其各实施例的检测量为谐振器的振幅，其相对变化量远大于电阻式和电容式的检测量，检测的灵敏度大大高于电阻式和电容式，且制作工艺也较为简单；并且，经过matlab的建模仿真，开环和闭环控制系统可以稳定工作，方案可行。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述仅是本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，并非对本发明作任何形式上的限制；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这些都属于本发明的保护范围。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种基于阻尼敏感的谐振式气体压力传感器，其特征在于，包括闭环控制结构与数字处理系统；
所述闭环控制结构设置顺序连接的MEMS谐振器、跨阻放大器与比例积分控制器；
所述数字处理系统设置顺序连接的缓冲器、模数转换器、处理器与输入输出端子；
所述比例积分控制器连接所述缓冲器。
2.根据权利要求1所述谐振式气体压力传感器，其特征在于，所述闭环控制结构还包括幅度探测器与减法器；
所述跨阻放大器顺序通过所述幅度探测器及所述减法器与所述比例积分控制器连接。
3.根据权利要求2所述谐振式气体压力传感器，其特征在于，所述闭环控制结构还包括可变增益放大器与滤波器；
所述跨阻放大器顺序通过所述可变增益放大器及所述滤波器与所述MEMS谐振器连接；
所述比例积分控制器顺序通过所述可变增益放大器及所述滤波器与所述MEMS谐振器连接。
4.根据权利要求1所述谐振式气体压力传感器，其特征在于，所述数字处理系统还包括温度传感器，所述温度传感器与所述处理器连接。
5.根据权利要求4所述谐振式气体压力传感器，其特征在于，所述处理器包括数字信号处理器和/或微控制器。
6.根据权利要求1所述谐振式气体压力传感器，其特征在于，所述闭环控制结构还包括与所述减法器连接的参考电压输入端，用于输入参考电压。
7.根据权利要求1所述谐振式气体压力传感器，其特征在于，所述闭环控制结构与所述数字处理系统分别封装。
8.根据权利要求1所述谐振式气体压力传感器，其特征在于，所述闭环控制结构与所述数字处理系统整体封装。
9.根据权利要求1所述谐振式气体压力传感器，其特征在于，所述闭环控制结构与所述数字处理系统采用系统化封装。
10.根据权利要求1所述谐振式气体压力传感器，其特征在于，所述闭环控制结构与所述数字处理系统采用系统级芯片封装。
CN201710304430.6A 2017-05-03 2017-05-03 基于阻尼敏感的谐振式气体压力传感器 Active CN108801534B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710304430.6A CN108801534B (zh) 2017-05-03 2017-05-03 基于阻尼敏感的谐振式气体压力传感器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710304430.6A CN108801534B (zh) 2017-05-03 2017-05-03 基于阻尼敏感的谐振式气体压力传感器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108801534A true CN108801534A (zh) 2018-11-13
CN108801534B CN108801534B (zh) 2020-12-08

Family

ID=64053541

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710304430.6A Active CN108801534B (zh) 2017-05-03 2017-05-03 基于阻尼敏感的谐振式气体压力传感器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108801534B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109668675A (zh) * 2019-01-14 2019-04-23 江苏大学 一种mems集成气压传感器双路输出的装置
CN111405454A (zh) * 2020-04-21 2020-07-10 安徽奥飞声学科技有限公司 一种mems结构的测量系统
CN113155664A (zh) * 2021-04-26 2021-07-23 东南大学 一种高灵敏度的微弱气体检测装置及其检测方法
CN117792332A (zh) * 2024-02-23 2024-03-29 电子科技大学 一种基于大应力加载结构的电调谐薄膜体声波谐振器

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1082704A (ja) * 1996-09-10 1998-03-31 Shibaura Eng Works Co Ltd 音圧センサ−
CN1832334A (zh) * 2006-04-14 2006-09-13 北京航空航天大学 谐振式传感器积分式放大电路
CN1858555A (zh) * 2006-06-06 2006-11-08 北京航空航天大学 双谐振器敏感结构谐振式传感器
CN1949105A (zh) * 2006-11-08 2007-04-18 北京航空航天大学 谐振式传感器基于幅频特性的闭环控制系统
CN101038310A (zh) * 2007-02-07 2007-09-19 北京航空航天大学 谐振式传感器敏感结构频率特性的数字测试系统
CN101281071A (zh) * 2008-05-29 2008-10-08 北京航空航天大学 一种双谐振梁式微机械压力传感器
CN101348233A (zh) * 2008-09-09 2009-01-21 西安交通大学 微结构谐振梁压力传感器
CN102507050A (zh) * 2011-10-11 2012-06-20 北京航空航天大学 激励和拾振合一的电热激励-压阻拾振谐振梁压力传感器
CN104764559A (zh) * 2015-03-20 2015-07-08 西北工业大学 一种硅谐振压力传感器闭环控制电路及实现方法
CN105424232A (zh) * 2015-12-28 2016-03-23 江门市泓科电子科技有限公司 一种利用电感式感应的压力传感器及传感方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1082704A (ja) * 1996-09-10 1998-03-31 Shibaura Eng Works Co Ltd 音圧センサ−
CN1832334A (zh) * 2006-04-14 2006-09-13 北京航空航天大学 谐振式传感器积分式放大电路
CN1858555A (zh) * 2006-06-06 2006-11-08 北京航空航天大学 双谐振器敏感结构谐振式传感器
CN1949105A (zh) * 2006-11-08 2007-04-18 北京航空航天大学 谐振式传感器基于幅频特性的闭环控制系统
CN101038310A (zh) * 2007-02-07 2007-09-19 北京航空航天大学 谐振式传感器敏感结构频率特性的数字测试系统
CN101281071A (zh) * 2008-05-29 2008-10-08 北京航空航天大学 一种双谐振梁式微机械压力传感器
CN101348233A (zh) * 2008-09-09 2009-01-21 西安交通大学 微结构谐振梁压力传感器
CN102507050A (zh) * 2011-10-11 2012-06-20 北京航空航天大学 激励和拾振合一的电热激励-压阻拾振谐振梁压力传感器
CN104764559A (zh) * 2015-03-20 2015-07-08 西北工业大学 一种硅谐振压力传感器闭环控制电路及实现方法
CN105424232A (zh) * 2015-12-28 2016-03-23 江门市泓科电子科技有限公司 一种利用电感式感应的压力传感器及传感方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘猛，王军波，李玉欣，陈德勇: "《电磁激励谐振式MEMS压力传感器闭环控制研究》", 《传感技术学报》 *
路峻岭: "《压电谐振式力传感器响应时间的研究》", 《仪表技术与传感器》 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109668675A (zh) * 2019-01-14 2019-04-23 江苏大学 一种mems集成气压传感器双路输出的装置
CN111405454A (zh) * 2020-04-21 2020-07-10 安徽奥飞声学科技有限公司 一种mems结构的测量系统
CN113155664A (zh) * 2021-04-26 2021-07-23 东南大学 一种高灵敏度的微弱气体检测装置及其检测方法
CN113155664B (zh) * 2021-04-26 2022-03-04 东南大学 一种高灵敏度的微弱气体检测装置及其检测方法
CN117792332A (zh) * 2024-02-23 2024-03-29 电子科技大学 一种基于大应力加载结构的电调谐薄膜体声波谐振器
CN117792332B (zh) * 2024-02-23 2024-05-03 电子科技大学 一种基于大应力加载结构的电调谐薄膜体声波谐振器

Also Published As

Publication number Publication date
CN108801534B (zh) 2020-12-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108801534A (zh) 基于阻尼敏感的谐振式气体压力传感器
US5969249A (en) Resonant accelerometer with flexural lever leverage system
EP0797758B1 (en) Integrated resonant microbeam sensor and transistor oscillator
Zhao et al. A sub-0.1°/h bias-instability split-mode MEMS gyroscope with CMOS readout circuit
CN101970339B (zh) 压力、声压变化、磁场、加速、振动或气体组成的测量器
CN205562088U (zh) 一种一体式石英谐振力频敏感元件及测力模块
Vigna Tri-axial MEMS gyroscopes and six degree-of-freedom motion sensors
CN102297688A (zh) 一种交叉采样电荷二次求和的全差分电容读出电路
Utz et al. An ultra-low noise capacitance to voltage converter for sensor applications in 0.35 µ m CMOS
Wang et al. A wafer-level vacuum packaged MEMS disk resonator gyroscope with 0.42°/h bias instability within±300°/s full scale
Pandit et al. Immunity to temperature fluctuations in weakly coupled MEMS resonators
CN102692221B (zh) 微固体模态陀螺闭环驱动与科氏力检测电路
Peake et al. Solid-state digital pressure transducer
CN110018330A (zh) 基于调整结构补偿参数的硅微谐振式加速度计温度补偿算法
Buffoli et al. Thermal characterization of scale-factor and zero-rate offset in near-navigation-grade NEMS-based gyroscopes
CN101859155A (zh) 微谐振器温度控制系统
Wang et al. Scale factor self-calibration of MEMS gyroscopes based on the high-order harmonic extraction in nonlinear detection
US9234907B2 (en) Angular rate sensor with improved aging properties
Rodjegard et al. A digitally controlled MEMS gyroscope with 3.2 deg/hr stability
Liao et al. A fully integrated CMOS accelerometer using bondwire inertial sensing
CN107505662A (zh) 一种三轴mems重力仪
Ma et al. A Temperature-Drift Suppression Phase-Locked-Loop With Tunable Locked Range and Frequency Division for MEMS Resonant Accelerometers
Bounouh et al. MEMS based AC voltage references with very high stability
van der Meer et al. CMOS quad spinning-current Hall sensor system for compass application
CN204064504U (zh) 基于微谐振器的高精度温度测量系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant