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该文提出一种基于锆钛酸铅(PZT)的低电压驱动微机电系统(MEMS)电场传感器。该传感器基于电荷感应原理,其敏感单元由固定电极和可动电极构成。固定电极与可动电极均为感应电极,同时两者又是屏蔽电极。在PZT压电材料的驱动下,可动电极产生垂直于敏感芯片基底的振动并且与固定电极形成交互屏蔽,当存在待测电场时,分别在可动电极和固定电极上产生相位差为180°的感应电流信号。该文进行了传感器的设计和有限元仿真,提出敏感微结构的加工工艺流程,突破了基于PZT压电材料的可动电极MEMS工艺兼容制备技术,完成了敏感芯片制备,对传感器进行了性能测试。该传感器具有工作电压低的突出优点。实验测试表明,在0~50 kV/m电场强度范围内,采用1 V交流驱动电压,电场传感器的灵敏度为0.292 mV/(kV/m),线性度为2.89%。 相似文献
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针对基于MEMS技术的微型静电场传感器的输出信号微弱、信噪比低等特点,采用高精度运算放大器和直接数字合成器芯片设计出了一种基于封装小但没有浮点运算器的单片机的微型静电场传感器系统,并通过一定的算法解决了单片机运算能力弱的问题,最终整个系统的测试精度能达到5%,分辨率能达到500 V/m,检测时间小于1 s. 相似文献
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一种小型三维电场传感器 总被引:9,自引:0,他引:9
电场传感器广泛用于电场强度的探测。目前一般探测电场强度一维或二维方向分量,所检测数据尚无法精确地反映电场强度的实际大小。本文介绍一种小型三维电场传感器,由1路轴向和2路径向电场测量单元、驱动单元、电路单元以及保温单元组成,可用于探测空中电场强度的三维方向矢量。高空低温模拟试验中,在-70℃的环境温度下,传感器内部温度一直保持0℃以上,能充分保证传感器内部电路板的正常工作。在实际标定与测试中,该传感器表现出输出信号与电场强度的预期理论关系,证明厂三维电场传感器结构设计和检测方法的合理性。 相似文献
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应用新的体硅加工技术和新的电极表面修饰方法,提出了一种新型电流型微电极传感器.以与IC兼容的硅作为基底材料,利用体硅加工工艺,采用各向异性硅腐蚀及SU-8微反应池方法制成了新型体硅加工电极.同时,铂化并聚合被首次用来作电极表面修饰.以葡萄糖检测为例,使用吡咯作为聚合材料,新传感器与传统的电流型传感器相比,有较小的敏感面积(1mm×1mm)、较大的敏感系数(39.640nA.mM-1.mm-2)、较低的检测下限(1×10-4M)、较宽的检测范围(1×10-4~1×10-2M)、较好的重现性(五次测量的RSD为3.2%)与稳定性(温室保存一个月后活性保留95%以上)、以及易于与处理电路集成等优点. 相似文献