MEMS传感器原理与结构简析.pdfVIP

EF $ $ 国外油田工程第’B 卷第B 期 （’%G B ）$ $ !!# 传感器原理与结构简析 编译：孔令纲 （大庆石油管理局物探公司） $ $ $ 审校：沈景春 （大庆石油管理局物探公司） ! $ $ 摘要$ 尽管常规地震检波器发展已有 ! */.0)*.3 #9541: ）和带有闭环反馈的信号转换控制 ! ! ! % 年的历史，体积变得很小，灵敏度很高， ! ;#= （;3)*.4),0 #1*)?)* 041@+.412 =)+*A)4 特定用 ! 并且较好地压制地面噪声，但 !!# 加速 ! 途集成电路）系统。 ! ! ! ! 度传感器仍然以其直接的数字输出、高的矢 B，!!# 传感器概述 ! 量保真度和良好的低频响应，逐渐成为新世 ! （B ）基本电路原理 ! ! ! ! 纪地球物理勘探技术发展中的重要角色。文 !!# 传感器有开环和闭环两种。在作为地震 ! 章对!!# 传感器进行了概述，对其结构 ! 传感器之前，!!# 传感器多于自动控制领域，如 ! ! ! ! 与工作原理进行了简要分析。 美国模拟设备公司的;CD 系列开环!!# 传感器 ! 主题词$ !!# 加速度传感器$ 质量体 ! （见图B ）。该系列加速度传感器既可以测量动态加 ! ! ! ! 灵敏度 速度，又可以测量静态加速度。由于其噪声太大， 决定了它不能用作地震检波器。 一、引言 !!# 技术是一项有着广泛应用前景的基础技 术，是从早期的汽车胎压传感器、开发安全气囊试 验和航空电子等大冲击量设备检测而逐渐发展起来 的，至今已有’ 多年的历史。自’ 世纪( 年代 图B$ 开环加速度传感器原理图 中后期以来，!!# 技术得到快速发展。目前，美 闭环加速度传感器基于电容变化原理，惯性质 国和日本在该技术领域处于领先地位，巳开发出各 体将加速度作用进行放大并转换成电容极板的位 类微传感器和微执行器，其中微压力传感器、微加 移。差动电容的变化通过检测电路变成电信号，在 速度计、打印机喷嘴和数字镜面显示器件已批量生 经过力平衡回路反馈，激励可移动的电容极板始终 产，并取得了巨大的经济效益。 处于平衡位置。反馈信号同时作为输出，它表明了 !!# （!)*+,-!.*/)012 31*4+, !1*/.0)*.3 输入加速度的大小 （见图’ ）。被反馈力测量的传 #105,+ ）是微机电机械传感器的简称，它是一种微