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淺談電容式和熱式MEMS加速度傳感器的部分差異

發布時間：2019-01-18 責任編輯：lina

【導讀】設計工程師在開發重型裝備的過程中通常需要在不同種類的加速度傳感器中(zhong)做(zuo)出(chu)選(xuan)擇(ze)。例(li)如(ru)，在(zai)起(qi)重(zhong)機(ji)，拖(tuo)拉(la)機(ji)，木(mu)材(cai)切(qie)割(ge)機(ji)以(yi)及(ji)建(jian)築(zhu)工(gong)程(cheng)等(deng)重(zhong)型(xing)機(ji)械(xie)中(zhong)，設(she)計(ji)者(zhe)需(xu)要(yao)通(tong)過(guo)使(shi)用(yong)加(jia)速(su)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)來(lai)測(ce)量(liang)設(she)備(bei)工(gong)作(zuo)時(shi)的(de)俯(fu)仰(yang)和(he)翻(fan)滾(gun)角(jiao)。

設(she)計(ji)工(gong)程(cheng)師(shi)在(zai)開(kai)發(fa)重(zhong)型(xing)裝(zhuang)備(bei)的(de)過(guo)程(cheng)中(zhong)通(tong)常(chang)需(xu)要(yao)在(zai)不(bu)同(tong)種(zhong)類(lei)的(de)加(jia)速(su)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)中(zhong)做(zuo)出(chu)選(xuan)擇(ze)。例(li)如(ru)，在(zai)起(qi)重(zhong)機(ji)，拖(tuo)拉(la)機(ji)，木(mu)材(cai)切(qie)割(ge)機(ji)以(yi)及(ji)建(jian)築(zhu)工(gong)程(cheng)等(deng)重(zhong)型(xing)機(ji)械(xie)中(zhong)，設(she)計(ji)者(zhe)需(xu)要(yao)通(tong)過(guo)使(shi)用(yong)加(jia)速(su)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)來(lai)測(ce)量(liang)設(she)備(bei)工(gong)作(zuo)時(shi)的(de)俯(fu)仰(yang)和(he)翻(fan)滾(gun)角(jiao)。

在多數應用中，他們通常會根據傳感器的主要特性，比如結構，共振頻率、可靠性、穩定性、帶寬、功耗以及成本來作出選擇。

對於電容式和熱式MEMS傳感器來說，兩種技術最大的區別在於其不同的傳感技術。

淺談電容式和熱式MEMS加速度傳感器的部分差異

典型的雙軸熱式MEMS加jia速su度du傳chuan感gan器qi基ji於yu單dan芯xin片pian集ji成cheng技ji術shu。傳chuan感gan器qi和he控kong製zhi電dian路lu的de芯xin片pian被bei集ji成cheng在zai一yi個ge氣qi密mi性xing封feng裝zhuang中zhong。傳chuan感gan器qi包bao含han一yi個ge通tong過guo矽gui刻ke蝕shi生sheng成cheng的de空kong腔qiang以yi及ji一yi組zu置zhi於yu空kong腔qiang中zhong加jia熱re器qi和he溫wen度du測ce量liang單dan元yuan。

yudianrongshiqijianbutong，reshichuanganqitongguojiancefengzhuangqiangtineidebeijiareqituandeyidonglaiceliangjiasudu。zaimeiyoujiasududeqingkuangxia，reqituanhuizaijiareqideshangfangchengduichengfenbu。zaijiasududezuoyongxia，reqituanhuiyanzhejiasududefangxiangyidong。youyuqijianbubaohankebeiwanquhuozhekeweiyidejiegou，yincikeyitigongfeichanggaodeqijiankekaoxing。

電容式MEMS加速度傳感器的部分劣勢

電容式MEMS加速度傳感器使用可位移的懸臂的結構。對於用於傾角測量的低加速度器件，其懸臂結構的固有帶寬通常大於5kHz，諧振頻率在2kHz左右。當震動的能量過大或者震動的頻率接近其懸臂結構諧振頻率，電容式加速度傳感器的輸出信號可能會出現失真或者共振。

在大多數情況下，失真或者共振信號會導致巨大的零點漂移（特別是Z軸），使(shi)得(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)無(wu)法(fa)在(zai)高(gao)強(qiang)度(du)震(zhen)動(dong)環(huan)境(jing)中(zhong)正(zheng)確(que)的(de)還(hai)原(yuan)真(zhen)實(shi)的(de)信(xin)號(hao)。在(zai)高(gao)強(qiang)度(du)震(zhen)動(dong)環(huan)境(jing)中(zhong)的(de)零(ling)點(dian)漂(piao)移(yi)是(shi)電(dian)容(rong)式(shi)加(jia)速(su)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)一(yi)個(ge)固(gu)有(you)的(de)缺(que)點(dian)，通(tong)常(chang)需(xu)要(yao)額(e)外(wai)的(de)技(ji)術(shu)將(jiang)震(zhen)動(dong)的(de)影(ying)響(xiang)隔(ge)離(li)或(huo)者(zhe)減(jian)輕(qing)。

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