微陣列加速度傳感器的版圖設計

2021-01-09 電子產品世界

微陣列加速度傳感器的版圖設計
微陣列加速度傳感器版圖設計是依賴於傳感陣列布陣的研究。根據上述的回歸分析方法確定因子空間中傳感器有效的布陣,從而可以用較少的傳感器得到有效的、足夠的關於研究對象的加速度場的信息。
藉助正交回歸設計對線性和非線性情況下傳感陣列的布陣設計進行研究:
1) 線性情況
經正交實驗和回歸分析後,按照正交表來安排試驗,二水平正交表如表1所示。
圖1所示的版圖在3 mm×3 mm晶片平面上有8個懸臂梁組成,在每個懸臂梁根部上面有變形電阻。變形電阻中心點位置處在同一平面上,其中4個在頂點,另外4個是正方形四邊的中點位置,8點形成正方形圖形。
2) 非線性情況
經理論分析計算和實驗研究,其實驗數據如表2所示。
圖2所示版圖為在3 mm×3 mm的晶片平面上刻制有8個懸臂梁組成,每個懸臂梁根部上表面有變形電
阻。變形電阻的中心位於同一平面圓周上,其位置是在同一圓周8等分的點處。
表1 二水平正交表
表2 各點實驗值

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/161726.htm

圖1 適用線性情況微陣列加速度傳感器版圖 圖2 適用非線性情況微陣列加速度傳感器版圖

微陣列式加速度傳感器的工藝製造
加工微陣列式加速度傳感器的工藝特點是集成電路三維加工工藝與二維加工工藝相結合,實現雙極集成電路與傳感器體加工工藝相併容方法製成。採用多次光刻及高深寬比加工工藝使控制深度達到50 μm,其工藝流程框圖如圖3所示。

圖3 工藝流程框圖
經上述工藝多次光刻和擴散處理後製成的樣品,其微陣列加速度傳感器的參數如下:
1) 晶片面積:3 mm×3 mm
2) 測試加速度範圍:100~5 000 g
3) 靈敏度:0.98 V/g
4) 適應環境溫度:−40~+400℃


相關焦點

  • 智能加速度傳感器工作原理及其設計原則
    加速度傳感器的應用範圍,實現了加速度的精確測量。對於智能加速度傳感器的設計,我們要綜合考慮。智能加速度傳感器主要由敏感元件、信號調理電路、A/D轉換器、典型的單片機系統、鍵盤和電源等組成。在硬體選用方面,智能加速度傳感器設計要遵循以下原則:儘量採用集成化程度高的晶片,以減小主機體積,滿足便攜使用要求;採用低功耗的元器件,滿足加速度傳感器長時間工作要求;選用寬工作溫度範圍的元器件,滿足加速度傳感器在戶外工作條件。
  • 無線加速度傳感器,加速度傳感器分類介紹
    無線加速度傳感器:加速度傳感器的7大應用場景三軸加速度傳感器的應用1、車身安全、控制及導航系統中的應用加速度傳感器已被廣泛應用於汽車電子領域,主要集中在車身操控、安全系統和導航,典型的應用如汽車安全氣囊(Airbag
  • 採用加速度傳感器的角度測量儀系統硬體電路設計
    目前已有的利用的加速度傳感器實現高精度角度測量的研究,主要側重於單軸的角度測量。本文將重點討論利用雙軸加速傳感器ADXL202實現高精度角度測量的硬體方法。角度測量模塊使用的是高精度、低功耗的雙軸加速度傳感器ADXL202,能將加速度信號轉換成數字方波信號輸出,可直接與STM32F107連接,通過一定的算法即可計算出當前的傾斜角度。顯示模塊使用的是12864ZW型128×64的點陣液晶顯示器。
  • 加速度傳感器的技術指標與應用,壓電式加速度傳感器的原理與結構
    加速度計是關鍵的測量元件,有多種設計型式供選用。每種設計型式都為某些特定用處設計的,目的是為獲得高保真的測量數據。  工程師們應認真地分析測量的要求,選用最合適的加速度計,通常要在靈敏度,重量和頻響範圍三者之間比較,做出最合適的選擇。  傳感器主要工作特性分為有效響應與亂真響應兩類。
  • 基於MEMS慣性傳感器的加速度測量無線傳輸系統設計
    微電子與微機械(MEMS)技術的發展,使現代傳感器設計向微型化、智能化、集成化、微低功耗方向發展。MEMS技術突破了傳統傳感器設計受質量、體積、功耗等技術瓶頸的束縛,在各測量領域有著非常廣泛的應用。而隨著無線技術的發展,傳感器技術與無線技術結合得越來越緊密,利用無線技術開發信號採集無線傳輸模塊可以克服有線傳輸的弊端。
  • 壓電加速度傳感器原理及應用
    類型總的來說有兩類加速度傳感器:交流響應加速度傳感器直流響應加速度傳感器作為交流響應的加速度傳感器,正如它的名稱,它的輸出是交流耦合的。此類傳感器不能用來測試靜態的加速度,比如重力加速度和離心加速度。而直流響應的加速度傳感器,具有直流耦合輸出,能夠響應低至0赫茲的加速度信號。因此直流響應的加速度傳感器適合同時測試靜態和動態的加速度。並不是只有需要測試靜態加速度時才選擇直流響應的加速度傳感器。加速度,速度,位移許多對于振動的研究需要獲取加速度,速度和位移的信息,這些是工程師們設計和驗證結構時所需要的重要信息。
  • 低頻光纖光柵加速度傳感器
    來拾取信號.但在強電磁場環境中,磁電式振動傳感器難以克服電磁場的幹擾影響,因而其應用也受到了限制.光纖光柵加速度傳感器是利用光纖光柵的應變傳感機理來實現加速度的測量,並用光的波長變化測量加速度值,用光纖來傳輸傳感信號,集測量、傳輸於一體,因而具有強抗電磁幹擾能力.
  • 加速度傳感器是什麼_常用加速度傳感器有哪幾種分類
    加速度傳感器是什麼   加速度傳感器是一種能夠測量加速度的傳感器。通常由質量塊、阻尼器、彈性元件、敏感元件和適調電路等部分組成。傳感器在加速過程中,通過對質量塊所受慣性力的測量,利用牛頓第二定律獲得加速度值。根據傳感器敏感元件的不同,常見的加速度傳感器包括電容式、電感式、應變式、壓阻式、壓電式等。
  • 加速度傳感器在高鐵中的作用
    打開APP 加速度傳感器在高鐵中的作用 發表於 2018-11-28 15:39:09 加速度傳感器負責對動車組的失穩、車廂舒適度和走行部件健康狀態進行檢測
  • 加速度傳感器的分類、工作原理與內部結構
    目前工業現場典型採用IEPE型加速度傳感器,及內置IC電路壓電加速度傳感器,傳感器輸出與振動量正正比的電壓信號。  加速度傳感器的分類  壓電式  壓電式加速度傳感器又稱壓電加速度計。它也屬於慣性式傳感器。
  • 深度乾貨|加速度傳感器種類剖析及適用性
    雖然壓電式加速度傳感器相對來說結構比較簡單,誕生時間也較長,但因其性能指標與材料特性、設計和加工工藝密切相關,因此,在市場上銷售的同類傳感器性能的實際參數以及其穩定性和一致性差別非常大。與壓阻和電容式相比,其最大的缺點是壓電式加速度傳感器不能測量零頻率的信號。
  • 加速度傳感器工作原理
    加速度傳感器一般可分為壓電式加速度傳感器、壓阻式加速度傳感器、電容式加速度傳感器和伺服式加速度傳感器四種。五、加速度傳感器工作原理- -壓電式加速度傳感器  壓電式加速度傳感器是利用壓電效應來進行工作的,當加速度計振動時,加速度發生變化,加於壓電元件上的外力必然也會產生變化
  • 加速度傳感器的基本組成
    加速度傳感器的基本組成 加速度傳感器是一種能夠測量加速度的傳感器。傳感器在加速過程中,通過對質量塊所受慣性力的測量,利用牛頓第二定律獲得加速度值。根據傳感器敏感元件的不同,常見的加速度傳感器包括電容式、電感式、應變式、壓阻式、壓電式等。
  • 橫向加速度傳感器原理
    這個傳感器的作用就是測量加速度唄,再把信號傳給ECU進行分析,然後ECU再發信號給相關的執行器來調整車輛行駛狀態. 什麼是橫向加速度 汽車在轉彎時需要向心力來提供向心加速度,向心力與汽車運動方向(即切線方向)垂直,向心加速度指向圓心.此時汽車會有離心作用,也就會產生橫向加速度,即與向心加速度方向相反,大小相同的!
  • 加速度傳感器的選型要點
    加速度傳感器是一種能感受加速度並轉換成可用輸出信號的傳感器,具有測量精準、性能穩定、可靠性高、使用靈活等優點,被廣泛用於多個領域中。加速度傳感器應該如何選型呢?下面具體介紹一下加速度傳感器的選型方法。1、輸出型式這個是最先需要考慮的。
  • 加速度傳感器的工作原理、結構以及晶片的微加工
    綜合各類傳感器的優缺點以及機械製造裝備故障檢測對測振傳感器的性能需求,本文以3種不同結構的壓阻式MEMS加速度傳感器為對象,介紹了微型測振加速度傳感器的工作原理、結構以及微加工工藝,針對傳感器固有頻率與測量靈敏度之間的制約關係,提出「小變形-大應力」的敏感結構設計方法,並根據所設計結構特點與微加工工藝能力制定傳感器晶片製作流程。
  • 振動加速度傳感器的工作原理解析
    打開APP 振動加速度傳感器的工作原理解析 聚華光學 發表於 2020-12-31 15:36:19 最常用的振動加速度傳感器是壓電式加速度計
  • 加速度傳感器的動作測量原理與基本構成
    加速度傳感器元件的基本構成包括主體、彈簧和慣性質體。當傳感器主體的速度發生變化時,會產生隨著速度變化而變化的力,該力將通過彈簧被施加於慣性質體上。具體來說,首先該力使彈簧發生彎曲,然後元件主體與慣性質體的距離會與加速度成比例地發生變化。 傳感器的工作原理會根據主體與慣性質體相對移動的檢測方式的不同而有所差異。
  • 黑客的物理攻擊 聲波攻擊加速度傳感器!
    然而,最近美國密西根大學一項研究成功利用聲波攻擊了加速度傳感器,並且成功入侵智慧型手機和智能可穿戴設備Fitbit手環。  第二,電路缺陷研究,正是由於電路缺陷,所以MEMS加速度傳感器和系統對於聲學入侵攻擊,才會存在安全漏洞。  第三,兩種軟體防禦方法,減輕MEMS加速度傳感器的安全風險。  密西根大學的計算機科學和工程系的副教授 Kevin Fu 領導這一研究,團隊利用精準調諧的鈴聲,欺騙了不同型號的加速度傳感器。
  • 加速度傳感器工作原理及應用
    其實手機加速傳感器屬於加速度傳感器的一種,在下面的文章中,皮卡中國小編將介紹加速度傳感器的工作原理及應用,希望大家對加速度傳感器有個更全面的了解。加速度傳感器分類與工作原理1、壓電式壓電式加速度傳感器又稱壓電加速度計。它也屬於慣性式傳感器。壓電式加速度傳感器的原理是利用壓電陶瓷或石英晶體的壓電效應,在加速度計受振時,質量塊加在壓電元件上的力也隨之變化。當被測振動頻率遠低於加速度計的固有頻率時,則力的變化與被測加速度成正比。