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            帶恒溫控制與自校正的硅鋁異質(zhì)結(jié)構(gòu)壓力傳感器
            

                
            

                    
            

                        
            

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                            來源：未知

                                                 

                            發(fā)布日期：2021-10-14 09:41【大 中 小】

                            
                                
                            

                        
            

                    
            

                
            

                
            傳統(tǒng)硅基壓力傳感器普遍具有靈敏度低、溫漂和時漂明顯等半導體器件固有屬性。
            本文提出的硅鋁異質(zhì)結(jié)構(gòu)MEMS壓力傳感器及其恒溫控制和自校正方法可一定程度上解決該問題。
            采用SOI硅片制造了具有壓阻放大效應(yīng)的新型硅鋁異質(zhì)結(jié)構(gòu)壓力傳感器芯片,利用有限元仿真驗證了其有效性。
            隨后為其設(shè)計了恒溫控制封裝結(jié)構(gòu)和自適應(yīng)優(yōu)化目標值PID加熱控制策略,采用熱穩(wěn)態(tài)分析驗證了該恒溫控制封裝的合理性。
            傳感器采用AD5420可調(diào)電流源來模擬傳感器的標定壓力,在傳感器發(fā)生一定時漂特性后更新傳感器的輸出特性,完成自校正操作。
            實驗表明單個應(yīng)力敏感硅鋁異質(zhì)結(jié)構(gòu)在恒溫系統(tǒng)控制下達到0.283
 mV/V/kPa的靈敏度,結(jié)合溫度參考結(jié)構(gòu)的差分輸出,
            傳感器的熱零點漂移系數(shù)從-6.92×10-1%FS/℃減小至-1.51×10-3%FS/℃,且可達到±5.5 kPa的預測誤差,同時自校正操作將傳感器最大預測誤差從-6.1 kPa減小至5.0 kPa。