恒压激励式压力传感器模拟补偿工艺效能提升

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作者 陈海卫 陈仁军 高维烨 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第8期120-123,127,共5页

硅压阻式压力传感器输出受温度变化影响。由于压力传感器实际工作环境的温度变化范围很大,需要采用温度补偿方法来抑制环境温度对传感器特性的影响。当前所采用的模拟式压力传感器调试工艺较为依赖人工操作,费时费力。本文给出了一种针... 硅压阻式压力传感器输出受温度变化影响。由于压力传感器实际工作环境的温度变化范围很大,需要采用温度补偿方法来抑制环境温度对传感器特性的影响。当前所采用的模拟式压力传感器调试工艺较为依赖人工操作,费时费力。本文给出了一种针对恒压激励下的硅压阻式压力传感器桌面模型补偿调试工艺,通过搭建补偿电路、元器件等桌面模型,以测试数据结合桌面模型计算的调试工艺提高压力传感器模拟补偿过程中的调试效率及合格率。1000余支压力传感器的验证结果表明,基于桌面模型计算的调试一次合格率大于99%、调试效率提升400%以上,过程能力指数(CPK)为1.77,具备较强的工程化推广前景。 展开更多

关键词 MEMS 硅压阻式压力传感器 模拟补偿 桌面模型计算 调试工艺

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微型硅谐振式压力传感器的研制 被引量：7

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作者 陈德勇 崔大付 +2 位作者 王利 于中尧 韩泾鸿 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2001年第2期49-51,共3页

利用微电子机械加工技术成功地研制出电热激励、压阻拾振的高精度硅谐振梁式压力传感器。传感器的谐振器的品质因素Q值在真空中大于 10 0 0 0。采用特殊闭环自激振荡方式测定压力传感器的压力特性 ,压力测试范围 0～ 40 0kPa ,线性相关... 利用微电子机械加工技术成功地研制出电热激励、压阻拾振的高精度硅谐振梁式压力传感器。传感器的谐振器的品质因素Q值在真空中大于 10 0 0 0。采用特殊闭环自激振荡方式测定压力传感器的压力特性 ,压力测试范围 0～ 40 0kPa ,线性相关系数 0 .9999,测试精度优于 0 .1%FS。 展开更多

关键词 微电子机械加工技术 硅谐振梁 压力传感器

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基于SOI的E型结构MEMS高温压力传感器的设计 被引量：8

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作者 李鑫 梁庭 +3 位作者 赵丹 姚宗 雷程 李旺旺 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2018年第5期1-4,共4页

文中设计了一种基于SOI材料的E型结构MEMS压阻式高温压力敏感芯片。E型结构与传统的C型膜结构相比解决了由于过载压力所导致的传感器灵敏度与线性输出无法同时满足工程需求的问题。在设计方面,先通过经典薄板理论得到敏感C型膜的优化参... 文中设计了一种基于SOI材料的E型结构MEMS压阻式高温压力敏感芯片。E型结构与传统的C型膜结构相比解决了由于过载压力所导致的传感器灵敏度与线性输出无法同时满足工程需求的问题。在设计方面,先通过经典薄板理论得到敏感C型膜的优化参数,再结合ansys workbench有限元分析软件进而得到E型结构的大小并模拟E型结构的力学性能;设计电阻的形状以及排列位置并通过仿真分析得到最佳的电阻布置,介绍了E型结构MEMS压力传感器的加工工艺,设计的传感器满量程输出为993 mV,可实现对量程8 MPa压力的测量。 展开更多

关键词 灵敏度 E型结构 压力传感器 有限元分析 线性输出 加工工艺

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扩散硅压力传感器在水力模型实验装置液位测控中的应用 被引量：4

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作者 刘照红 王留芳 吴娟 《郑州轻工业学院学报（自然科学版）》 CAS 2004年第4期77-79,共3页

基于扩散硅压力传感器良好线性标准输出,结合方便的校验、标定方法,通过接口电路,将扩散硅压力传感器作为压力测量元件,应用于水力模型实验装置过程控制系统.该设计不仅使测量精度得到提高,克服了量程迁移误差,而且由于它采用标准输出,... 基于扩散硅压力传感器良好线性标准输出,结合方便的校验、标定方法,通过接口电路,将扩散硅压力传感器作为压力测量元件,应用于水力模型实验装置过程控制系统.该设计不仅使测量精度得到提高,克服了量程迁移误差,而且由于它采用标准输出,易于实现多点集成化、数字化网络测量与控制. 展开更多

关键词 扩散硅压力传感器 过程控制系统 接口电路 输出 液位 多点 测控 实验装置 克服 量程

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双面接触式电容压力传感器的设计及制造工艺流程 被引量：2

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作者 许高攀 陈广文 +1 位作者 胡国清 李志博 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2001年第9期33-35,共3页

双面接触式电容压力传感器除了具有单面接触式电容压力传感器的优点 ,还有它的特别之处 :双面接触式电容压力传感器被施加同样的压力时 ,可以得到比单面接触式电容压力传感器增大一倍的电容量和灵敏度 ,而且不会因此增加多少成本 ;工作... 双面接触式电容压力传感器除了具有单面接触式电容压力传感器的优点 ,还有它的特别之处 :双面接触式电容压力传感器被施加同样的压力时 ,可以得到比单面接触式电容压力传感器增大一倍的电容量和灵敏度 ,而且不会因此增加多少成本 ;工作时可靠性更高 ,即使一面失灵还有另一面可以正常工作。文中就双面接触式电容压力传感器的工艺进行了初步设计。 展开更多

关键词 双面接触式电容压力传感器 工艺流程 自停止腐蚀 设计 制造

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基于F-P干涉的强度型光纤压力传感器 被引量：3

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作者 邓元龙 赵小丽 +3 位作者 李学金 耿优福 洪学明 邱成军 《深圳大学学报（理工版）》 EI CAS 北大核心 2011年第1期17-22,共6页

研究基于强度解调技术的Fabry-Perot干涉型光纤微机电系统(micro-electro-mechanical systems,MEMS)压力传感器.该传感器采用MEMS各向异性腐蚀工艺加工的方形硅杯,其硅杯结构尺寸和表面光洁度比圆形压力敏感膜一致性好.传感器采用大面... 研究基于强度解调技术的Fabry-Perot干涉型光纤微机电系统(micro-electro-mechanical systems,MEMS)压力传感器.该传感器采用MEMS各向异性腐蚀工艺加工的方形硅杯,其硅杯结构尺寸和表面光洁度比圆形压力敏感膜一致性好.传感器采用大面积比的方法,降低硅敏感膜片弯曲变形所引起的非线性测量误差,新增参考光路以补偿光源功率波动对测量的影响.在0～38kPa压力范围内实现了单值测量,相对灵敏度达到0.7%/kPa.实验与理论分析结果一致,具有很好的测量重复性.提出的多波长和多传感融合的测量方法,可用于扩大测量范围,提高灵敏度. 展开更多

关键词 传感器技术 光纤光学 压力测量 微机电系统 Fabry-Perot干涉 方形硅膜 强度调制

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压阻式MEMS高温压力传感器设计与关键工艺研究 被引量：1

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作者 李丹丹 梁庭 +2 位作者 李赛男 姚宗 熊继军 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2016年第5期9-11,共3页

在SIMOX技术SOI晶圆的基础上,设计了压力敏感芯片结构,并基于MEMS工艺制作了压力敏感芯片。根据芯片实际情况,分析了传感器制备过程的关键工艺参数及其影响。同时采用5 V恒压源供电,在相同情况下,增加kulite压力传感器背靠背测量不同气... 在SIMOX技术SOI晶圆的基础上,设计了压力敏感芯片结构,并基于MEMS工艺制作了压力敏感芯片。根据芯片实际情况,分析了传感器制备过程的关键工艺参数及其影响。同时采用5 V恒压源供电,在相同情况下,增加kulite压力传感器背靠背测量不同气压下的输出电压值并比较。测量结果表明,所制备的SOI压力传感器线性度达到0.99%,重复性高达0.35%,迟滞性为0.1%,有望用到实际工程应用中。 展开更多

关键词 SOI(绝缘体上硅) 压力敏感芯片 关键工艺 kulite压力传感器 背靠背测量

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EI型扩散硅力敏器件工艺技术研究 被引量：1

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作者 李妍君 乔文华 吴丁民 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 1995年第1期17-19,共3页

本文叙述的EI型扩散硅力敏器件为工业变送器配套使用的微差压传感器,其压力量程为0.6kPa,线性优于0.5％。该器件填补国内空白,器件性能指标达到国际80年代中期同类产品先进水平。

关键词 扩散硅 力敏器件 工艺 压差传感器 变送器

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热等静压氮化硅(HIP-Si_3N_4)试件制备及性能测试 被引量：1

9

作者 石维佳 赵文英 王金刚 《机械设计与制造》 北大核心 2005年第3期69-71,共3页

热等静压氮化硅(HotIsostaticPressure),一种新型工程陶瓷,作为耐高温、抗腐蚀复合材料摩擦副的一方,这里从配料、湿磨与湿筛、干馏与粒化、成型与脱脂、氮化、热静等压烧结等工序介绍了它的制备,并用BET,XPS方法对产品的物化及机械性... 热等静压氮化硅(HotIsostaticPressure),一种新型工程陶瓷,作为耐高温、抗腐蚀复合材料摩擦副的一方,这里从配料、湿磨与湿筛、干馏与粒化、成型与脱脂、氮化、热静等压烧结等工序介绍了它的制备,并用BET,XPS方法对产品的物化及机械性能进行试验分析。 展开更多

关键词 热等静压 氮化硅 陶瓷 制造工艺 机械性能

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新型宽温区压力传感器技术 被引量：4

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作者 段磊 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2009年第12期17-18,共2页

为研制新型耐高温和耐低温压力传感器,提出了一种基于SOS(蓝宝石上硅)技术制造的压力传感器。所述硅-蓝宝石压力传感器采用先封装再刻制应变电阻的新工艺,制成的应变电阻和补偿用热电阻精度高、质量好,且在整个工艺流程中不使用化学药品... 为研制新型耐高温和耐低温压力传感器,提出了一种基于SOS(蓝宝石上硅)技术制造的压力传感器。所述硅-蓝宝石压力传感器采用先封装再刻制应变电阻的新工艺,制成的应变电阻和补偿用热电阻精度高、质量好,且在整个工艺流程中不使用化学药品,对环境无污染。制成的硅-蓝宝石压力传感器,可以测量在-55^+400℃宽温区范围内的流体压力,并可以同时测量温度。给出了该传感器的试验数据,得到了比较满意的结果。 展开更多

关键词 宽温区 压力传感器 蓝宝石上硅技术

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硅微超微压传感器设计 被引量：1

11

作者 邱峰 季霞 《机械设计与制造》 北大核心 2007年第10期93-95,共3页

在分析已经商业化的压阻式、电容式、谐振式三类典型的硅微压力传感器各自优缺点和回顾它们微压化进展的基础上,确定了硅微超微压传感器(0～100Pa)的初步结构形式-电容式。针对设计过程中存在的主要难点:超薄平整感压薄膜的制备、高真... 在分析已经商业化的压阻式、电容式、谐振式三类典型的硅微压力传感器各自优缺点和回顾它们微压化进展的基础上,确定了硅微超微压传感器(0～100Pa)的初步结构形式-电容式。针对设计过程中存在的主要难点:超薄平整感压薄膜的制备、高真空压力参考腔的获得与维持、高真空压力参考腔的电极引线以及微弱电容信号的提取,完成了两种差动结构方案的结构与工艺设计,对二者工艺和抗过载能力等方面进行了比较,为下一步的投片工作打下了基础。 展开更多

关键词 硅微超微压传感器 双差动结构 结构与工艺设计

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航空微机电系统非硅材料微纳加工技术 被引量：1

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作者 王凌云 杜晓辉 +2 位作者 张方方 李岸林 孙道恒 《航空制造技术》 2016年第17期16-22,共7页

随着对航空飞行器智能控制的迫切需求,硅基微机电系统MEMS(Micro-electromechanical Systems)传感器和执行器难以满足飞行器恶劣的运行环境,因而以碳化硅、氮化铝等为代表的多种MEMS特种材料被不断研究和使用。概述这些特种材料的机电... 随着对航空飞行器智能控制的迫切需求,硅基微机电系统MEMS(Micro-electromechanical Systems)传感器和执行器难以满足飞行器恶劣的运行环境,因而以碳化硅、氮化铝等为代表的多种MEMS特种材料被不断研究和使用。概述这些特种材料的机电特性有利于缩小特种传感器研发的材料选择范围;而针对兼具机械和电学两方面应用的碳化硅、氮化铝和聚合物前驱体陶瓷开展微纳加工技术的综述,有利于全面了解这3种材料的成型成性关键工艺,进而揭示从航空特种材料到MEMS器件的加工技术发展规律,为普遍使用电信号的航空特种传感器的研发提供加工手段借鉴。 展开更多

关键词 微机电系统 航空恶劣环境 传感器和执行器 微纳加工技术 碳化硅 氮化铝 聚合物前驱体陶瓷

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基于特征值多阈值修正的声矢量圆阵信源数检测

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作者 时胜国 祝文昭 +1 位作者 李赢 朱中锐 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期120-125,共6页

为了解决水下远程目标被动探测问题,提出了一种声矢量圆阵的信源数检测方法。该方法构造了声矢量圆阵声压与振速联合处理的协方差矩阵,并借鉴图像处理中双阈值检测概念,对协方差矩阵的特征值进行多阈值修正处理,利用信息论检测准则实现... 为了解决水下远程目标被动探测问题,提出了一种声矢量圆阵的信源数检测方法。该方法构造了声矢量圆阵声压与振速联合处理的协方差矩阵,并借鉴图像处理中双阈值检测概念,对协方差矩阵的特征值进行多阈值修正处理,利用信息论检测准则实现了声矢量圆阵的信源数检测。理论分析和仿真实验结果表明,本文算法可以有效地提高信息论检测准则的检测性能。水池试验结果也表明本文算法具有更好的噪声抑制能力以及更好的目标检测性能,进一步验证了算法的有效性。 展开更多

关键词 声矢量圆阵 目标检测 声压振速联合处理 多阈值 特征值修正

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SiC微加工工艺及其在高温电容压力传感器中的应用研究进展 被引量：2

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作者 余开庆 程萍 +3 位作者 丁桂甫 Roya MABOUDIAN 赵小林 姚景元 《传感器与微系统》 CSCD 2018年第12期1-4,12,共5页

综述了碳化硅(SiC)材料的薄膜沉积、刻蚀、减薄、键合、欧姆接触等微加工工艺,并以SiC高温电容压力传感器为典型应用,介绍了SiC高温压力传感器的研究现状。

关键词 碳化硅 微加工工艺 高温 电容压力传感器

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基于DE-SVM的硅基压阻式压力传感器温度补偿研究 被引量：11

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作者 文常保 王蒙 +2 位作者 钟晨昊 宿建斌 巨永锋 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第10期1493-1498,共6页

针对硅基压阻式压力传感器易受环境温度影响的特点,提出了一种基于DE-SVM的硅基压阻式压力传感器温度补偿方案。该方案主要由训练数据预处理模块、DE参数寻优模块、SVM训练模块、数据采集模块、测量数据预处理模块及SVM校正等模块组成,... 针对硅基压阻式压力传感器易受环境温度影响的特点,提出了一种基于DE-SVM的硅基压阻式压力传感器温度补偿方案。该方案主要由训练数据预处理模块、DE参数寻优模块、SVM训练模块、数据采集模块、测量数据预处理模块及SVM校正等模块组成,以SVM算法的非线性回归功能为核心,通过DE算法优化SVM参数,经训练后得到温度校正模块,模块接收测量数据后输出校正后的压力值。实验表明,对单个传感器压力值使用DE-SVM模型进行校正,最大误差和均方误差分别下降了93.87%和99.89%;在七块硅基压阻式压力传感器构成的多传感器情况下,最大误差和均方误差分别下降了93.17%和99.27%,平均相对误差由14.06%下降至1.20%;最后选取训练数据不包含的温度点使用所建立的模型进行测试,模型仍能够较好地进行温度补偿。 展开更多

关键词 检测技术 温度补偿 DE-SVM 硅基材料 压阻式压力传感器

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MEMS技术的智能化硅压阻汽车压力传感器 被引量：1

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作者 毛超民 王政平 +1 位作者 王冰 任峰 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2009年第B11期178-179,198,共3页

文中介绍通过采用MEMS(micro electro mechanical systems)技术制造的硅压阻力敏元件结合智能集成化信号调理技术设计了适合批量制造的小型化坚固封装的通用汽车压力传感器。通过智能调理技术将传感器的零位和满度进行温度校准实现了宽... 文中介绍通过采用MEMS(micro electro mechanical systems)技术制造的硅压阻力敏元件结合智能集成化信号调理技术设计了适合批量制造的小型化坚固封装的通用汽车压力传感器。通过智能调理技术将传感器的零位和满度进行温度校准实现了宽温度工作范围内的高精度测量,并且适合于批量制造。 展开更多

关键词 微机械加工技术 硅压阻 智能校准补偿技术 汽车压力传感器

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