MEMS傳感器,MEMS傳感器的分類,MEMS傳感器參數(shù)指標等
MEMS傳感器有開環(huán)和閉環(huán)兩種。在作為地震傳感器之前，MEMS傳感器多于自動控制領(lǐng)域，如美國模擬設(shè)備公司的ADX系列開環(huán)MEMS傳感器(見圖1)。該系列加速度傳感器既可以測量動態(tài)加速度，又可以測量靜態(tài)加速度。由于其噪聲太大，決定了它不能用作地震檢波器。
圖1 開環(huán)加速度傳感器原理圖
閉環(huán)加速度傳感器基于電容變化原理，慣性質(zhì)體將加速度作用進行放大并轉(zhuǎn)換成電容極板的位移。差動電容的變化通過檢測電路變成電信號，在經(jīng)過力平衡回路反饋，激勵可移動的電容極板始終處于平衡位置。反饋信號同時作為輸出，它表明了輸入加速度的大小(見圖2)。被反饋力測量的傳感器響應(yīng)值由芯片內(nèi)部的一個5階△∑ADC轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，輸出128kHz串行數(shù)據(jù)位流。
圖2 閉環(huán)加速度傳感器原理圖
標準慣性質(zhì)體的上下表面各沉積著一層導(dǎo)電層(硅片上摻雜金或鋁)，固定帽上下表面也有沉積層，由此在標準慣性質(zhì)體和固定帽之間形成可變電容(見圖3)。每一塊MEMS由4個獨立的硅晶片組成，質(zhì)量體的上下表面是電容器的負極，上下兩個極板是電容器的正極。兩個極板的間距大約為lOμm，即質(zhì)量體的最大位移在±5μm之間。
圖3 MEMS傳感器工作原理示意圖
