一种磁激励压阻拾振式MEMS谐振器的主动频率调谐方法

    公开(公告)号:CN103281044B

    公开(公告)日:2016-01-13

    申请号:CN201310143659.8

    申请日:2013-04-23

    Abstract: 本发明提供了一种磁激励压阻拾振式MEMS谐振器的主动频率调谐方法。将所述谐振器置于匀强磁场中,当正弦交流电压施加在悬臂梁上的激励线圈上时,悬臂梁的振动通过压阻惠斯通电桥感知,压阻惠斯通电桥的输出电压为Uout;通过改变正弦交流电压的频率改变悬臂梁的振动频率,当正弦交流电压的频率等于悬臂梁的固有频率时发生谐振,通过正弦交流电压的频率与悬臂梁的输出电压之间对应关系曲线拟合出谐振器的谐振频率;通过改变惠斯通电桥的直流偏置电流改变谐振器材料的弹性模量,从而改变谐振频率。本发明通过改变惠斯通电桥的直流偏置电流改变谐振器的弹性模量进行频率调谐,无需额外制作加热器,增大的直流偏置电流提高了测量分辨率。

    基于MEMS技术的同时测量流体密度、压力和温度的集成流体传感器

    公开(公告)号:CN102288516B

    公开(公告)日:2013-03-13

    申请号:CN201110180191.0

    申请日:2011-06-29

    Abstract: 本发明提供了一种基于MEMS技术的同时测量流体密度、压力和温度的集成流体传感器,包括配置有空腔的基座,基座内壁设置有永磁体,集成传感器芯片与玻璃底座封装在一起后封装在基座底部,所述基座底部开设有供流体流入流出的通液孔,所述玻璃底座开设由与前述通液孔相通的开孔以将基座浸没于流体中,所述集成传感器芯片通过其焊盘与PCB转接板相连,再通过信号线输出;所述集成传感器芯片包括密度传感器芯片,压力传感器芯片和集成在密度传感器芯片表面的硼掺杂热敏电阻,其中,所述密度传感器芯片通过其上的两个焊盘引入交流电;所述压力传感器芯片采用分布式梁膜结构。本发明传感器可以同时测量流体密度、压力和温度,且灵敏度更高、非线性较小,提高了传感器的抗干扰性。

    一种复合式MEMS密度传感器

    公开(公告)号:CN102636411A

    公开(公告)日:2012-08-15

    申请号:CN201210126237.5

    申请日:2012-04-26

    Abstract: 本发明提供了一种复合式MEMS密度传感器,包括驱动芯片和设置于驱动芯片上的悬臂梁芯片;所述悬臂梁芯片上布置有方形螺旋线圈和惠斯通全桥;所述驱动芯片上布置有圆形螺旋线圈;圆形螺旋线圈的中心与方形螺旋线圈的中心相对。通过施加恒定电流使圆形螺旋线圈产生驱动磁场;悬臂梁芯片置于驱动芯片产生的驱动磁场中,方形螺旋线圈通入交变电流时,悬臂梁芯片在洛仑兹力的作用下开始振动,通过检测悬臂梁芯片在不同密度液体中的谐振频率来实现密度的测量。悬臂梁芯片和驱动芯片通过硅硅键合技术封接在一起,可以有效减小传感器的封装尺寸;驱动磁场由圆形螺旋线圈通入恒定电流产生,通过改变恒定电流的大小可以快速有效地改变驱动磁场的磁感应强度。

    一种用于痕量生化物质检测的CMUT及其制备方法

    公开(公告)号:CN102520147A

    公开(公告)日:2012-06-27

    申请号:CN201110399567.7

    申请日:2011-12-05

    Abstract: 本发明提供了一种用于痕量生化物质检测的CMUT及其制备方法,CMUT结构自上而下依次包括敏感识别材料层、作为上电极的重掺杂单晶硅层、二氧化硅绝缘层,以及二氧化硅支柱,所述二氧化硅支柱的中间部分形成有空腔,该空腔的下端被作为下电极的重掺杂单晶硅底座密封,所述空腔的周围与二氧化硅支柱相邻,上下两端分别与二氧化硅绝缘层和重掺杂单晶硅底座相邻,所述二氧化硅绝缘层与重掺杂单晶硅层共同形成整个CMUT结构的振动薄膜。本发明CMUT结构可以获得更高共振频率和品质因子,提高检测灵敏度、实现更小痕量物质检测。

    一种复合式MEMS密度传感器

    公开(公告)号:CN102636411B

    公开(公告)日:2013-11-06

    申请号:CN201210126237.5

    申请日:2012-04-26

    Abstract: 本发明提供了一种复合式MEMS密度传感器,包括驱动芯片和设置于驱动芯片上的悬臂梁芯片;所述悬臂梁芯片上布置有方形螺旋线圈和惠斯通全桥;所述驱动芯片上布置有圆形螺旋线圈;圆形螺旋线圈的中心与方形螺旋线圈的中心相对。通过施加恒定电流使圆形螺旋线圈产生驱动磁场;悬臂梁芯片置于驱动芯片产生的驱动磁场中,方形螺旋线圈通入交变电流时,悬臂梁芯片在洛仑兹力的作用下开始振动,通过检测悬臂梁芯片在不同密度液体中的谐振频率来实现密度的测量。悬臂梁芯片和驱动芯片通过硅硅键合技术封接在一起,可以有效减小传感器的封装尺寸;驱动磁场由圆形螺旋线圈通入恒定电流产生,通过改变恒定电流的大小可以快速有效地改变驱动磁场的磁感应强度。

    一种磁激励压阻拾振式MEMS谐振器的主动频率调谐方法

    公开(公告)号:CN103281044A

    公开(公告)日:2013-09-04

    申请号:CN201310143659.8

    申请日:2013-04-23

    Abstract: 本发明提供了一种磁激励压阻拾振式MEMS谐振器的主动频率调谐方法。将所述谐振器置于匀强磁场中,当正弦交流电压施加在悬臂梁上的激励线圈上时,悬臂梁的振动通过压阻惠斯通电桥感知,压阻惠斯通电桥的输出电压为Uout;通过改变正弦交流电压的频率改变悬臂梁的振动频率,当正弦交流电压的频率等于悬臂梁的固有频率时发生谐振,通过正弦交流电压的频率与悬臂梁的输出电压之间对应关系曲线拟合出谐振器的谐振频率;通过改变惠斯通电桥的直流偏置电流改变谐振器材料的弹性模量,从而改变谐振频率。本发明通过改变惠斯通电桥的直流偏置电流改变谐振器的弹性模量进行频率调谐,无需额外制作加热器,增大的直流偏置电流提高了测量分辨率。

    一种基于CMUT的生化传感器及其制备方法

    公开(公告)号:CN102520032B

    公开(公告)日:2014-08-06

    申请号:CN201110399566.2

    申请日:2011-12-05

    Abstract: 本发明提供了一种基于CMUT的生化传感器及其制备方法,传感器自上而下依次包括:敏感识别材料层、上电极、二氧化硅薄膜、硅支柱、下电极、二氧化硅绝缘层、硅基底。本发明金属下电极与硅基底完全电隔离,取代常规基于CMUT的生化传感器中将硅基底作为下电极的做法,降低功耗,大幅度提高上下两电极之间的电场强度,增强机电耦合能力;下电极仅位于二氧化硅薄膜与硅支柱以及二氧化硅绝缘层形成的空腔内部,有效振动薄膜的下方,而非覆盖整个硅基底,有效减小寄生电容,进一步增大机电转化比,提高了电能的有效利用率。

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