基于MEMS技术的微型传感器

文章摘要： 微型光传感器图5 是一种集成微型位移光传感器的显微照片。该传感器基底面积为750μm ×80μm ,单片集成激光二极管(LD) ,聚酰亚胺光波导和分离式光电二极管(PD) 。它将来自LD 的光束照射到测量目标上,用分离式光电二极管探测其反射光斑。若物体移位,则光电二极管上的光斑会随之移动。用双分离式PD 的工作功率求出位移量,从而可以高精度测量被测目标的位移。该传感器的测量范围为7.2μm ,分辨率为4 nm(光功率为0.5 mW) 和1.7 nm(光功率为1 mW) 。 微型电场传感器电场传感器是基于导体在电场中产生感应电荷的原理。图6 提供了一种基于MEMS 技术设计的微型电

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  微型光传感器

图5 是一种集成微型位移光传感器的显微照片。该传感器基底面积为750μm ×80μm ,单片集成激光二极管(LD) ,聚酰亚胺光波导和分离式光电二极管(PD) 。它将来自LD 的光束照射到测量目标上,用分离式光电二极管探测其反射光斑。若物体移位,则光电二极管上的光斑会随之移动。用双分离式PD 的工作功率求出位移量,从而可以高精度测量被测目标的位移。该传感器的测量范围为7.2μm ,分辨率为4 nm(光功率为0.5 mW) 和1.7 nm(光功率为1 mW) 。

 

 

  微型电场传感器

电场传感器是基于导体在电场中产生感应电荷的原理。图6 提供了一种基于MEMS 技术设计的微型电场传感器的结构图。传感器由振动和感应两大部分组成。振动部分的核心是振动膜,由氮化硅(Si3N4)薄膜制备,可以在图示的垂直方向上振动。感应电极、屏蔽电极和激振电极对由分别生长在振动膜和感应部分上的金属电极构成。屏蔽电极接地,其上有孔形阵列。传感器工作时,激振电极对连接交流电压源,通过两个电极间的库仑力作用引起振动膜垂直振动。调节交流电压频率,使振动膜在谐振点附近达到预定的振幅。此时感应电极接受经过屏蔽电极周期性屏蔽的电场,产生感应电流,经前置放大后接外部检测电路。微电场传感器弥补了一般电场传感器体积大、能耗高的缺点,可以应用于各种环境下静电场及低频电场的测量,有着广阔的应用前景 。

 

 

微型传感器的发展趋势

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