一种集成三轴加速度、压力、温度的硅微传感器

针对恶劣环境和严格空间体积限制条件下的多参数测量问题,利用绝缘体上硅（SOI）材料,采用微型机械电子系统（MEMS）技术,研制了一种可以同时测量三轴加速度、绝对压力、温度参数的单片集成硅微传感器,其中加速度、绝对压力传感器基于掺杂硅压阻效应,温度传感器基于掺杂硅电阻温度效应.结合芯片中各传感器的工作原理,用有限元方法对设计的结构进行了仿真,确定集成传感器的电阻分布和结构参数.根据确定的集成传感器结构,制定了相应的制备工艺步骤.最后给出了集成传感器芯片的性能测试结果.     

耐高温压阻式压力传感器研究与进展

传统的硅扩散压阻式压力传感器用重掺杂4个P型硅应变电阻构成惠斯顿电桥的力敏检测模式，采用PN结隔离，高温压阻式压力传感器取消了PlN结隔离，与半导体集成电路平面工艺兼容，符合传感器的发展方向。根据力敏材料的分类，分别介绍了多晶硅中高温压力传感器、SiC高温压力传感器和单晶硅SOI（silicon on insulator）高温压力传感器的基本工作原理和国内外的发展现状，重点论述了BESOI（bonding and etch-backSOI）、SMARTCUT和SIMOX（separation by implanted oxygen）技术的SOI晶片加工工艺。以及由此晶片微机械加工成的芯片封装的高温微型压力传感器部分特性，对此领域的发展作了展望。     

硅基力敏传感器及其工业应用（上）

一 硅基力敏传感器的现状 硅基力敏传感器是指以硅（单晶或多晶）材料为基础，利用MEMS工艺，其特性参数受外力或应力变化而明显变化的敏感元件制成的传感器。这里的力包括重力、拉力、压力、力矩、压强等物理量。力敏传感器包括力、压力、差压、液位传感器等。     

扩散硅压力变送器的精密温度补偿

文中介绍了扩散硅压力传感器温度补偿的一种新方法,以及采用MAX1457精密补偿全温区（-30～ 80℃）压力变送器（4～20mA输出）的关键事项。     

半导体硅压力传感器

一、前言自1954年Smith等人研究了半导体Ge和Si的压阻效应以来,压阻效应就在压敏元件中得到了实际应用。由于半导体压力传感器灵敏度高、体积小,特别是80年代后硅集成电路工艺技术的发展,使以硅为衬底材料的硅扩散型压力传感器得到了惊人的发展。硅压力传感器是用途最广的传感器之一。目前大多都是采用半导体扩散技术制造应变计(应变电阻),称为扩散型硅压力传感器。由硅单晶衬底制成的膜片作为感压膜,它与应变电阻为一体结构,因此蠕变和滞后现象都很小,精度高。硅压力传感器可以与硅集或电路制造在同一衬底上组成集成型硅     

全固态通用型压力传感器、变送器

全固态通用型压力传感器、变送器沈阳仪器仪表工艺研究所庞世信，刘沁，吕忠刚扩散硅压力传感器与应变式等其它类型压力传感器相比具有很多优点，多年来一直是人们关注的重点。国外目前已形成了系列化和通用化的产品，国内近些年来在扩散硅压力传感器开发和应用上也取得了...     

提高压力传感器过载响应速度的研究

介绍了一种提高硅电容压力传感器过载回零响应速度的方法,通过在传感器硅可动极板上设计、制作快速导油微结构,实现了传感器过载回零响应速度的大幅度提升,解决了传感器设计中一项关键技术难题,使硅电容压力传感器真正达到了实用化程度,满足了工业现场的实际使用要求。     

新型宽温区压力传感器技术

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.     

基于MEMS技术的时差振荡高精度硅压力传感器

基于MEMS技术的时差振荡高精度硅压力传感器是一种全新理念的高精度压力传感器。它通过检测压力敏感膜片正向和反向电阻的放电时间的比值间接测量压力,为数字信号输出。其抗干扰能力强,性能稳定、结构紧凑,相对微硅压阻压力传感器和微硅电容式压力传感器精度高、稳定可靠,主要性能指标和微硅谐振式压力传感器相当,但较之微硅谐振式压力传感器具有工艺简单、成本低、便于产业化生产。其原理由安徽皖科电子工程有限公司首次提出,具有原创性,拥有自主知识产权,并掌握核心技术。     

硅微机械谐振压力传感器技术发展

硅微机械谐振压力传感器是目前精度最高、长期稳定性最好的压力传感器之一,是航空航天、工业过程控制和其他精密测量领域压力测试的最佳选择。系统阐述30年来国内外硅微机械谐振压力传感器技术的研究成果,简单介绍硅微机械谐振压力传感器的分类及工作原理,针对压力敏感膜片与谐振器复合结构和振动膜结构两种主要的芯体结构形式,详细论述硅微机械谐振压力传感器的研究历史、主要研究机构、国内外发展现状以及最新的研究成果,重点根据不同激励与检测方式对各种硅微机械谐振压力传感器的芯体结构进行深入分析比较。在此基础上,总结归纳不同芯体结构及其激励与检测方式的特点,并对硅微机械谐振压力传感器的未来发展趋势进行展望。     

压阻式微差压传感器水头标定方法

针对工业和科研领域常用的小量程微差压传感器,设计了一种简单实用的水头标定方案,给出了标定步骤。应用该方案标定国产某型号传感器,结果表明线性误差小于0.22%,完全满足应用要求。     

An integrated sensor for pressure, temperature, and relative humidity based on MEMS technology

This paper presents an integrated multifunctional sensor based on MEMS technology, which can be used or embedded in mobile devices for environmental monitoring. An absolute pressure sensor, a temperature sensor and a humidity sensor are integrated in one silicon chip of which the size is 5 mmX 5 mm. The pressure sensor uses a bulk-micromachined diaphragm structure with the piezoresistors. For temperature sensing, a silicon temperature sensor based on the spreading-resistance principle is designed and fabricated. The humidity sensor is a capacitive humidity sensor which has the polyimide film and interdigitated capacitance electrodes. The different piezoresistive orientation is used for the pressure and temperature sensor to avoid the interference between sensors. Each sensor shows good sensor characteristics except for the humidity sensor. However, the linearity and hysteresis of the humidity sensor can be improved by selecting the proper polymer materials and structures.     

基于BP神经网络的压力传感器误差补偿算法研究

采用BP神经网络来建立扩散硅压力传感器的输出输入模型,其网络模型具有三层结构,采用改进型的差分进化算法来优化BP神经网络的权值和阀值,并在MATLAB中进行了仿真。经训练得到补偿后扩散硅压力传感器的输出满量程误差可达到0．035％,结果表明采用基于改进型差分进化算法的BP神经网络建模对提高智能差压传感器的测量准确度具有参考价值。     

采用环形岛棱结构的电容式压力传感器

改变传感器可动极板的结构是解决MEMS电容式压力传感器信号输出与压力输入呈非线性关系问题的方法之一。设计了一种新型结构电容式压力传感器,其可动极板是LPCVD氮化硅构成的一个方形薄膜,薄膜中心到边缘之间由PECVD氧化硅构筑一个环形岛棱,使可动极板在压力负载下的变形趋于平整,减小了边缘杂散电容带来的非线性,从而改善了该传感器的输出特性。利用有限元方法分析了不同尺寸的动极板在不同外加压力作用下压力与形变的关系,以及相应的应力分布情况,并采用最小二乘拟合直线法计算了压力传感器的线性度。分析结果表明,与常规的双极板微型电容式压力传感器相比,新型结构压力传感器的线性度改善了48.38%,达到了1.6％。     

一种硅微压阻式压力传感器的研究

研究了一种量程为20kPa的压阻式微压力传感器,同时采用ANSYS仿真得出影响传感器性能的一些规律。应用小挠度理论设计计算了压阻式硅传感器方形弹性膜片结构,并对圆形膜片与方形膜片进行了比较,同时设计了硅芯片以及压敏电阻的尺寸和阻值。通过模型分析和对方型硅膜片的模拟计算,确定了压敏电阻最佳放置位置,来提高灵敏度;并在各个不同的压力下仿真出应力分布图、得出输入—输出关系图及应力峰值。研究为压阻式微压力传感器的结构以及优化、稳健设计提供了一定参考。     

一种智能化压力测量仪器的设计

介绍一种采用硅压力传感器和单片机组成的智能化压力测量仪器;对压力传感器信号的程控放大和算法进行了详细的论述。     

OEM硅压力传感器温度补偿技术研究

ＯＥＭ硅压力传感器除具有普通扩散硅压力传感器的灵敏度高、稳定性好等优点外,还具有体积小、人格低廉易于批量生产等特点,成为市场的主导产品,文中对多种ＯＥＭ硅压力传感器的温度特性曲线及其补偿电路进行测试、比较、分析,对传感器温度曲线可补偿性进行研究,实现了低温度系数厚膜网络温度补偿。     

扩散硅压力传感器结构设计及封装工艺研究

本文比较详细地探讨了现今应用很广的几种扩散硅压力传感器的结构及封装工艺,提出了全固态隔离膜片结构的基本封装形式,并对传感器结构设计和封装时必须注意的问题和基本参数进行了探讨。