| 一种基于MEMS芯片的新型地面大气电场传感器 |
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| 引用本文： | 杨鹏飞, 陈博, 闻小龙, 彭春荣, 夏善红, 郝一龙. 一种基于MEMS芯片的新型地面大气电场传感器[J]. 电子与信息学报, 2016, 38(6): 1536-1540. doi: 10.11999/JEIT150994 |
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| 作者姓名： | 杨鹏飞 陈博 闻小龙 彭春荣 夏善红 郝一龙 |
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| 作者单位： | 1.(北京大学微米/纳米加工技术国家重点实验室 北京 100871) ②(中国科学院电子学研究所传感器技术国家重点实验室 北京 100190) ③(清华大学微电子学研究所 北京 100084) |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目(61327810, 61201078),国家自然科学基金重大仪器专项(61302032) |
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| 摘 要： | 该文基于MEMS电场敏感芯片,研制出了一种新型的地面大气电场传感器,解决了现有场磨式电场仪易磨损、功耗大、故障率高等问题。敏感芯片采用SOIMUMPS加工工艺制备,其芯片面积仅为5.5 mm5.5 mm。该文提出了传感器敏感芯片的弱信号检测方法,设计出了满足环境适应性的传感器整体结构方案,并建立了传感器的灵敏度分析模型。对电场传感器进行测试,测量范围为-50 kV/m~50 kV/m,总不确定度为0.67%,分辨力达到10 V/m,功耗仅为0.62 W。外场试验结果表明,MEMS地面大气电场传感器在晴天和雷暴天的电场探测结果,与Campbell公司场磨式电场仪探测结果都有较好的一致性,说明该传感器能满足预测雷暴要求,实现雷电监测和预警功能。
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| 关 键 词： | 微机电系统 电场传感器 MEMS地面大气电场传感器 |
| 收稿时间： | 2015-09-06 |
| 修稿时间： | 2016-03-03 |
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