基于FPGA的数字式电容检测系统

基于微机械工艺制作的加速度计,广泛采用差动结构电容变化来反映被测量的方向和大小。近年来针对该需求研制了检测微小电容变化的电路。采用基于FPGA实现的数字式电容检测系统,具有高精度和稳定度,对寄生电阻、电容不敏感,并直接采用数字接口输出。它检测电容变化范围为±2pF,电容检测分辨率可达到0.115fF。将系统连接到灵敏度为1.056pF/g的加速度计后,可以测量的加速度分辨率为0.107mg,对应的动态范围为4.0×104。     

一种具有"8悬臂梁-质量块"结构的新型硅微加速度计

提出了一种具有"8悬臂梁-质量块"结构的新型三明治式硅微机械电容式加速度计,用微机械加工工艺在(111)硅片上制作出了具有信号输出的器件.该加速度计的惯性质量块由同一(111)硅片上下表面对称分布的8根悬臂梁支撑.这些悬臂梁是利用(111)硅在KOH溶液中的各向异性腐蚀特性结合深反应离子刻蚀(DRIE)实现的,其尺度精确可控,保证了结构的对称性.该加速度计的谐振频率为2.08kHz,品质因子Q为21.4,灵敏度为93.7mV/g.     

用于MEMS红外传感器的集成低噪声CMOS接口电路设计

实现了一种应用于采集MEMS红外传感器微弱信号的低噪声CMOS接口电路.该电路应用了斩波技术(CHS),对斩波技术中抑制低频噪声的效率分析表明其可以有效降低低频噪声.利用苏州和舰科技(HJTC)的商用0.18 μm CMOS工艺流程制作的试样芯片.测试结果证实了此电路的工作原理.整个斩波放大系统的增益为84.9 dB,带宽160 Hz,等效输入噪声87 nV/rtHz.     

新型力平衡微机械真空传感器研究

力平衡微机械真空传感器采用 ｐ＋＋硅自停止腐蚀技术和硅／玻璃键合技术制作,为了保持参考腔处在高真空状态,使用非蒸散吸气剂来吸附参考腔中的残余气体。研制了两种结构新型力平衡真空传感器,结果表明,采用力平衡模式工作可以扩展传感器的动态范围,灵敏度高。对力平衡电压与真空度的关系进行了研究,理论值与实测值符合得非常好。     

有用锁相技术的微小电容检测电路

描述了一种应用于电容式传感器的微小电容检测电路,此电路采用锁相技术的原理,成本较低,具有较好的线性度和较高的灵敏度。     

偏置电压极性对力反馈电容式微加速度计特性的影响分析

对电容式加速度计,为测量其电容的变化,通常需要带直流偏置的交流电压信号来驱动。驱动信号产生的静电力有时会干扰器件的测量和正常工作。文章中定量分析了带有电压反馈的双边驱动信号对器件特性的影响。对于这种驱动方式,正-负和正-正的直流电压偏置可以改善器件的测量线性度,基本消除由驱动信号导致的吸合效应,而负-负和负．正的直流电压偏置会使驱动信号引起的吸合效应增大,从而大大缩小了器件的安全工作范围。     

电容式力平衡加速度计的设计

电容式微机械加速度计是一种将加速度转换成差分电容、通过检测差分电容的变化来检测加速度大小的一类高精度的惯性传感器.利用开关电容电路实现C-V变换,利用反馈静电力实现力平衡闭环控制,设计了一种电容式微机械加速度计.通过构建电容式加速度传感器及外围电路的数学模型,推导了闭环工作的系统函数.并对实际系统进行研制,最后给出了整个系统的测试结果.     

气相二氧化硅的分散对胶体电解质电化学行为的影响

用显微镜观察了气相SiO2粉末的形态,用循环伏安对德国进口的气相SiO2在配胶过程中机械分散和超声波分散对胶体电解液电化学行为的影响进行了研究。发现气相SiO2的适度分散是影响电池容量的关键因素。     

多晶硅及有机硅工业副产物综合利用技术

介绍了我国多晶硅、三氯氢硅、有机硅单体工业的发展现状及其面临的问题--氯硅烷副产物的综合利用问题,提出利用氯硅烷在氢氧焰中进行高温水解缩聚反应,制备纳米级气相二氧化硅,这是既环保又经济的方法.它既解决氯硅烷副产物的出路问题,又能够真正实现节能减排,资源相互利用,对社会、经济和环保具有重大意义.