MEMS压力传感器简介
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压力传感器主要用于检测压力,根据量程范围可分为低压、中压、高压压力传感器。MEMS压力传感器则属于低压传感器,主要检测原理有硅电容式和硅压阻式。
硅压阻式压力传感器采用高精密半导体电阻应变片组成惠斯顿电桥作为力电变换测量电路,具有较高的测量精度、较低的功耗和极低的成本。MEMS硅压阻式压力传感器采用周边固定的圆形应力杯硅薄膜内壁,采用MEMS技术直接将四个高精密半导体应变片刻制在其表面应力最大处,组成惠斯顿测量电桥作为力电变换测量电路,将压力物理量直接变换成电量,其测量精度能达0.01-0.03%FS。惠斯顿电桥的压阻式传感器,如无压力变化,其输出为零,几乎不耗电。
硅压阻式压力传感器结构

硅压阻式压力传感器实物图

电容式压力传感器则利用MEMS技术在硅片上制造出横隔栅状,上下二根横隔栅成为一组电容式压力传感器,上横隔栅受压力作用向下位移,改变了上下二根横隔栅的间距,也就改变了板间电容量的大小。
电容式压力传感器结构

电容式压力传感器实物图

目前MEMS压力传感器的一个发展趋势是与加速度等惯性传感器集成在一个MEMS传感器中。2013年,台湾AsiaPacificMicrosystem公司已与台湾清华大学合作研发了汽车TPMS传感器,采用Cavity-SOI工艺并结合硅/玻璃键合,同时集成了压力传感器和压阻加速度传感器。
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