浅谈电容式和热式MEMS加速度传感器的部分差异

Mark 20190328

对于电容式和热式MEMS传感器来说，两种技术最大的区别在于其不同的传感技术。

　　设计工程师在开发重型装备的过程中通常需要在不同种类的加速度传感器中做出选择。例如，在起重机，拖拉机，木材切割机以及建筑工程等重型机械中，设计者需要通过使用加速度传感器来测量设备工作时的俯仰和翻滚角。

村田双轴加速度传感器

　　在多数应用中，他们通常会根据传感器的主要特性，比如结构，共振频率、可靠性、稳定性、带宽、功耗以及成本来作出选择。

　　对于电容式和热式MEMS传感器来说，两种技术最大的区别在于其不同的传感技术。

　　典型的双轴热式MEMS加速度传感器基于单芯片集成技术。传感器和控制电路的芯片被集成在一个气密性封装中。传感器包含一个通过硅刻蚀生成的空腔以及一组置于空腔中加热器和温度测量单元。

　　与电容式器件不同，热式传感器通过监测封装腔体内的被加热器团的移动来测量加速度。在没有加速度的情况下，热气团会在加热器的上方成对称分布。在加速度的作用下，热气团会沿着加速度的方向移动。由于器件不包含可被弯曲或者可位移的结构，因此可以提供非常高的器件可靠性。

　　电容式MEMS加速度传感器的部分劣势

　　电容式MEMS加速度传感器使用可位移的悬臂的结构。对于用于倾角测量的低加速度器件，其悬臂结构的固有带宽通常大于5kHz，谐振频率在2kHz左右。当震动的能量过大或者震动的频率接近其悬臂结构谐振频率，电容式加速度传感器的输出信号可能会出现失真或者共振。

　　在大多数情况下，失真或者共振信号会导致巨大的零点漂移（特别是Z轴），使得传感器无法在高强度震动环境中正确的还原真实的信号。在高强度震动环境中的零点漂移是电容式加速度传感器的一个固有的缺点，通常需要额外的技术将震动的影响隔离或者减轻。

查看全文

Hi，第一时间获取全球传感器最新鲜、最前沿的行业、技术资讯，赶紧来关注我吧

作者最近更新