基于电容检测原理的MEMS六轴力传感器芯片及其制备方法

    公开(公告)号:CN114279613B

    公开(公告)日:2022-11-11

    申请号:CN202111592764.0

    申请日:2021-12-23

    IPC分类号: G01L5/165 B81B7/02

    摘要: 一种基于电容检测原理的MEMS六轴力传感器芯片及其制备方法,芯片由载荷传递层、绝缘层、梳齿电容层和玻璃层由上向下组合而成,层间通过硅‑玻阳极键合和硅‑硅键合连接为一个整体;载荷传递层包括载荷传递层固定区和通过T型梁连接的载荷传递层中心刚体;绝缘层包括绝缘层固定区和其内部的可移动区;梳齿电容层包括梳齿动极板电极、梳齿电容、梳齿电容层中心刚体、梳齿定极板电极、Z型导电支撑梁和隔离沟道;玻璃层包括玻璃腔体、以及制备在玻璃腔体上的平板电容极板、内部电极焊盘、金属引线和外部焊盘;本发明芯片在工作时,能够检测六个方向上的力和力矩,具有量程大、灵敏度高、交叉轴灵敏度小和体积小等特点。

    一种单光束SERF原子磁强计碱金属原子密度测量方法

    公开(公告)号:CN113740786A

    公开(公告)日:2021-12-03

    申请号:CN202111022979.9

    申请日:2021-09-01

    IPC分类号: G01R33/032

    摘要: 本发明公开了一种单光束SERF原子磁强计及碱金属原子密度测量方法,所述方法包括以下步骤:首先,将单光束SERF原子磁强计中心位置三个方向的磁场强度补偿到零,加热碱金属气室,使碱金属原子达到SERF态;然后沿一个敏感轴方向施加恒定的直流磁场,沿另一个敏感轴方向施加带调制的偏置磁场,连续变化且过零点的偏置磁场,记录磁强计的输出信号,会得到具有色散线型的磁场共振曲线,进而得到沿X轴方向上不同直流磁场下的磁场共振线宽大小;通过二次函数拟合得到磁场共振线宽与直流磁场大小的关系;最后利用二次函数的二次项系数计算得到碱金属原子密度,从而实现碱金属原子密度的原位测量。

    基于电磁激励压阻检测的面内振动硅微谐振式压力传感器

    公开(公告)号:CN111289155B

    公开(公告)日:2021-07-13

    申请号:CN202010121079.9

    申请日:2020-02-26

    IPC分类号: G01L1/18 G01L1/22

    摘要: 本发明公开了基于电磁激励压阻检测的面内振动硅微谐振式压力传感器,基于双H型谐振梁对称耦合设计,包括谐振器和压力敏感膜,谐振器通过锚点与压力敏感膜连接,谐振器包括谐振梁和耦合梁、拾振梁,压力敏感膜受压力载荷后带动锚点运动,锚点将变形传递到谐振梁上,改变谐振梁的内应力,从而使谐振梁的固有频率发生变化。两侧谐振梁上布置有激励线路,激励线路内部通有交流电,在永磁场中产生方向相反的洛伦兹力,完成谐振梁驱动。拾振梁布置在耦合梁内侧,当谐振器处于工作模态时候,谐振梁产生相对运动,耦合梁带动拾振梁产生变形,从而改变拾振梁上压敏电阻的内应力,则压敏电阻阻值随之改变,通过检测电阻信号完成谐振频率拾取。

    一种压阻式双轴加速度传感器芯片及其制备方法

    公开(公告)号:CN112964905A

    公开(公告)日:2021-06-15

    申请号:CN202110150381.1

    申请日:2021-02-03

    IPC分类号: G01P15/12 B81B7/02 B81C1/00

    摘要: 本发明公开了一种压阻式双轴加速度传感器芯片及其制备方法,传感器芯片包括键合的传感芯片和玻璃衬底,传感芯片包括芯片外框架、固定半岛、质量块、支撑梁、压阻微梁和铰链梁;芯片外框架的内壁分别设置有一个固定半岛,芯片外框架内部设置有八个质量块,相邻的质量块之间设有运动间隙,连接至同一个固定半岛上的两个质量块之间通过铰链梁连接为一个整体;质量块与固定半岛之间连接有压阻微梁;每个压阻微梁上均制作有压敏电阻,八个压敏电阻通过金属引线与焊盘相连构成两个惠斯通全桥。本发明将支撑元件与敏感元件分离,降低了面内双轴加速度检测中的交叉灵敏度干扰,能够满足对加速度的高灵敏度和高谐振频率测量要求。

    一种高品质因子压电悬臂梁密度传感器芯片及其工作方法和制备方法

    公开(公告)号:CN111579426B

    公开(公告)日:2021-04-20

    申请号:CN202010333818.0

    申请日:2020-04-24

    IPC分类号: G01N9/00 B81C1/00

    摘要: 本发明公开了一种高品质因子压电悬臂梁密度传感器芯片及其工作方法和制备方法,包括硅基底和硅微悬臂梁谐振器,其中硅微悬臂梁谐振器包括微悬臂梁悬空结构、固支梁结构、压阻梁结构以及压阻衔接梁结构。通过MEMS工艺使硅微谐振悬臂梁结构覆盖有低应力氮化铝压电薄膜,双压电电极用于通入一定频率的交变电压并基于逆压电效应产生压电驱动力,四根压阻梁上的四个敏感电阻条通过压阻衔接梁上的金属引线连接构成惠斯通全桥,用于检测谐振应力并通过布置惠斯通电桥将其转化为电压信号输出,通过压电激励方式可以得到悬臂梁面外振动模态,该密度传感器芯片在流体中具备高灵敏度、高品质因子,能够显著提升流体密度测量的使用范围,测量精度与灵敏度高。