耐高温压阻力敏硅芯片及静电键合工艺

采用微型机械电子系统(MEMS)技术制作出了平膜型硅隔离(SOI)耐高温压阻力敏硅芯片,采用静电键合工艺将该力敏硅芯片封装在硼硅玻璃环上,制作出倒杯式弹性敏感单元.分析了静电键合时力敏硅芯片与玻璃环的对准偏差对力敏硅芯片非线性的影响;实验验证了静电键合工艺对硅芯片温度性能的影响以及制作的耐高温压力传感器的性能.结果表明,对准偏差对硅芯片的非线性有较大影响;静电键合工艺对硅芯片的零位时漂和热零点漂移影响较小;制作的耐高温压力传感器具有优良的性能指标,能满足实际的工程应用需求.     

硅压阻式压力传感器非线性误差校正方法

利用ZMD31020传感器信号处理器,实现了硅压阻式传感器的非线性及温度补偿。通过软件输入预先设定的数字量给ZMD31020处理器的存贮空间,可实现硅压阻式压力传感器(PRT)的零点输出、热零点漂移、满量程输出、热灵敏度漂移和非线性的高精度校准和补偿。传感器的输出精度达到了0.275%。     

扩散硅压力传感器双桥补偿法

本文提出关于扩散硅压力传感器误差补偿的一种新方法，重点介绍该方法对零点温度漂移、灵敏度温度漂移以及非线性的补偿。     

关于压力传感器零点热漂移的补偿分析

由于压力传感器的物理特性,使它会产生零点热漂移,这种温度漂移在很大程度上会影响压力传感器的精度。因此,对零点热漂移的补偿就成为压力传感器的一个重要研究方向。本文从电路的角度分析了压力传感器产生零点热漂移的原因,为压力传感器进行温度补偿提供了理论基础,同时文章中也给出一些温度补偿的方法。     

应变片压力传感器变送电路的设计

电阻应变片压力传感器在实际工程中应用较广,本文采用XTR106芯片设计出低功耗、低漂移、低失调增益非线性可调的应变片压力传感器的变送电路.     

硅压力传感器零点及零点温漂补偿的新方法

分析了目前已发表的硅压力传感器零点及零点温漂串并联补偿电阻阻值计算方法的缺陷,提出了一种新的计算方法,并对它进行了简化,使得只需测量流过电桥的电流,桥压以及零点输出,而无需测量电阻就可计算出补偿电阻的大小,实验证明,经一次计算补偿,可使零点漂降低一个数量级,使用极其方便,尤其适用于批量生产。     

高精度数字压力计的研制

扩散硅压力传感器具有体积小、灵敏度高、响应速度快等优点，但存在温度漂移和非线性问题，这是研制高精度数字压力计必须解决的技术难点．本文分析并建立了对其实现综合补偿的方程式，利用单片微机软件实现综合补偿方程，较好地解决了压力传感器的非线性、温度补偿和零点修正．研制出的数字压力计精度达０．０５级．     

基于反馈调节器的应变式位移传感器非线性校正

因受自身材质、工艺等条件的限制以及温度等外界环境影响,应变式位移传感器的输入-输出特性存在非线性误差.采用最小二乘法建立传感器正模型、逆模型及传统方法补偿后的传感器输出误差模型.在此基础上根据反馈控制理论引入反馈调节器,利用传感器正模型与输出误差模型对系统非线性特性做进一步补偿,实现对传统非线性校正方法的改进.同时,通过调节反馈系数改变反馈调节器的作用强度,可抑制系统零点漂移.研究结果表明,经含有反馈调节器的非线性校正环节作用后,系统的非线性特性及零点漂移得以改善     

力敏传感器的实验探究

阐述了力敏传感器的原理,并利用力敏传感器测量了水的表面张力系数、固体和液体的密度,测量的灵敏度高,稳定性好,并可用数字信号显示,实现了非电量电测,对力敏传感器的实验研究有一定的参考作用.     

利用硅横向压阻效应的压力敏感器件

随着半导体微电子学的发展和计算机的广泛应用,传感器也向着半导体化的方向发展.硅压阻式压力传感器是半导体传感器中历史较久的一种,近年来更向着小型化和集成化的方向发展.但目前的硅压力传感器的核心部分都是由制作在硅薄膜上的四个力敏电阻组成的力敏全桥构成的.图1是它的电路和结构示意图.在无应力时,四个电阻     

一种机车霍尔电流传感器的研究与设计

现有机车车辆段的电流检测多使用零磁通式霍尔电流传感器,为了解决该传感器受环境温度影响大,线性度低等缺点,设计了一种温度特性较好的高性能霍尔电流传感器,由坡莫合金材料的圆环磁芯以及具有温度补偿功能的信号调理电路组成。实验测试表明,该电流传感器的总精度在0.8%之内,具有高达150kHz的频带宽度,不超过0.5mA的零点偏移电流以及不高于2.5%的输出电流温度漂移等性能。     

集成硅力敏器件的温度和非线性补偿

本文主要论述了为提高力敏器件的性能和可靠性,进行温度补偿和非线性补偿的工作原理。结合理论计算和实验结果给出外围电路设计的基本依据。讨论了温度与非线性补偿整体化问题。以上面论述结果为基础,给出了一种典型的力敏器件的芯片剖面图。     

流场法探测堤坝渗漏数值模拟及分析

为深入研究拟流场基本特征和流场法探测原理,完善流场法探测堤坝渗漏入口技术,从建立拟流场数学模型入手,通过对有渗漏典型堤坝工程拟流场进行有限元法数值模拟计算,得到了拟流场电位、电场强度及电流密度等主要物理量分布的基本特征。拟流场中电极附近电位、电流密度及电场强度呈尖峰状密集分布,其他区域数据幅值很小,且均匀分布;渗漏通道入口将引起堤坝前局部水域拟流场电流密度和电场强度数值异常突变。模拟结果表明流场法可以探测出渗漏通道入口,探测设备需要具有较小分度值和较强的抗干扰能力。     

采用加窗插值FFT与逐幅谐波消去法的电机谐波算法

对电机的实测信号进行谐波分析时,由于难以保证信号同步采样和存在测量噪声,采用快速傅立叶变换(FFT)方法进行谐波分析会出现栅栏效应和频谱泄漏现象,不能获得信号准确的谐波参数.作者采用加窗插值FFT,并提出逐幅谐波消去法,以便能精确地分析高次谐波.以基于Blackman-Harris窗的加窗插值FFT算法推导出关于频率偏差的9次方程.实例计算表明,采用加窗插值FFT和逐幅谐波消去法可有效地减少泄漏,降低噪声的干扰,从而可精确地获得各次谐波的幅值和相位.     

新型直流/直流变换器的设计与应用

文中介绍了一种由六高压输出反向缓冲器/驱动器构成的简单、经济的直流变换电路 ,它对于集成化、数字化程度越来越高的电子设备而言 ,解决多等级直流电压供电增加了一种选择 ,从而降低了成本、节省了空间 ,有利于设备的集成化、小型化。     

智能热式气体质量流量计的研制

本文在分析了热式气体质量流量传感器机理的基础上,研制了一种智能热式气体质量流量计(ITGMF)。它采用了先进的Intel 8031单片微机进行数据处理,较好地解决了目前各种TGMF存在的非线性、温漂等问题,提高了测量精度,其主要性能指标达到国际上八十年代同类产品水平。     

惠斯通电桥式磁阻传感器的零位温度漂移研究

基于惠斯通电桥式磁阻传感器4个电阻元件存在温度差异的事实,提出一个惠斯通电桥式磁阻传感器零位温度漂移的简明准线性模型.在MATLAB环境下,准线性模型的仿真结果与实验结果吻合,验证了准线性模型的有效性,为解释惠斯通电桥型磁阻传感器零位温度漂移的原因提供了清晰的思路,此模型也可应用于其他具有惠斯通电桥结构的传感器.     

一种采用改进自调零技术的误差放大器设计

设计了一种乒乓结构的误差放大器,采用改进的自动调零技术,实现连续时间内的信号放大和失调消除.利用可变增益电流镜构造了带辅助输入端的运放,克服了传统的失调存储技术对环路稳定性的影响.由于失调周期性的校准,很大程度上减小了开关频率范围内的1/f噪声,还可以消除由温度变化引起的运放失调漂移.采用0.6μm CMOS工艺进行了仿真验证,结果表明,误差放大器低频增益可达91.96 dB,-3 dB带宽为11.58 kHz,静态耗电流仅为14μA,失调消除电路可将1~20 mV的输入失调电压消除至20μV以内.     

Electron Tunneling from the 〈100〉 and 〈111〉 Oriented Si into the Ultrathin Rapid Thermal Nitrided SiO2 Films

用卤素-钨灯作辐射热源快速热氮化(RTN),在〈100〉和〈111〉晶向Si衬底上制备了SiSiOxNyAl电容,并测量了由低场到FN隧穿电场范围的电子从N型Si积累层到超薄SiOxNy膜的电流传输特性.测量结果说明,两种不同晶向的低场漏电流没有多大区别,而在高场范围对〈100〉晶向电容结构的FN隧穿电流要比〈111〉晶向电容结构的FN隧穿电流显著增加,并对实验结果作了初步讨论.