电容式和热式MEMS传感器之间的一些区别

Cecelia邱 Cecelia邱2022年4月6日遵循
电容式和热式MEMS传感器之间的一些区别

在开发重型设备时,设计工程师经常需要在不同种类的加速度计中进行选择。例如,在起重机、拖拉机、木工和建筑工程等重型机械中,设计人员需要使用加速度计来测量设备的俯仰和滚转角度。

在大多数应用中,他们通常根据传感器的主要特性进行选择,如结构、谐振频率、可靠性、稳定性、带宽、功耗和成本。

电容式传感器与热MEMS传感器相比,两种技术最大的区别在于它们的传感技术不同。

典型的双轴热MEMS加速度计是基于单片机集成技术。江南体育全站app传感器和控制电路的芯片集成在一个密封的封装中。该传感器由硅蚀刻形成的腔和一组加热器和放置在腔内的温度测量单元组成。

与电容式器件不同,热传感器通过监测封装腔内加热质量的运动来测量加速度。在没有加速度的情况下,热空气团将对称地分布在加热器上。在加速度的作用下,热空气团会朝着加速度的方向运动。由于该设备不包含可弯曲或位移的结构,因此可以提供非常高的设备可靠性。

电容式MEMS加速度计的一些缺点

电容式MEMS加速度计采用可置换悬臂结构。对于用于倾斜测量的低加速度装置,悬臂结构的固有带宽通常大于5 kHz,谐振频率在2 kHz左右。当振动能量过大或振动频率接近其悬臂结构的共振频率时,电容式加速度传感器的输出信号可能发生畸变或共振。

在大多数情况下,畸变或共振信号会造成巨大的零漂移(尤其是z轴),使得传感器在高强度振动环境下无法正确恢复真实信号。高振动环境中的零点漂移是电容式加速度计固有的缺点,通常需要额外的技术来隔离或减轻振动的影响。

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