MEMS熱式風(fēng)速傳感器溫漂有源補(bǔ)償電路的研究.pdf

1、MEMS技術(shù)從上個(gè)世紀(jì)60年代發(fā)展至今，已經(jīng)深入到生活的方方面面，MEMS器件具有體積小、功耗小、成本低等優(yōu)點(diǎn)。MEMS熱式風(fēng)速計(jì)也在期間走上歷史的舞臺(tái)，可以預(yù)見(jiàn)MEMS風(fēng)速計(jì)將會(huì)在某些特定的領(lǐng)域取代傳統(tǒng)的風(fēng)速計(jì)，發(fā)揮氣象監(jiān)測(cè)的作用。本文以硅基底的MEMS熱式風(fēng)速風(fēng)向傳感器為例，分析其溫度漂移形成的物理因素，然后提出抑制溫漂的恒溫差電路，目的在于解決系統(tǒng)輸出風(fēng)速信號(hào)隨著環(huán)境溫度漂移問(wèn)題。
　　本文的主要內(nèi)容如下:
　　首先對(duì)

2、MEMS系統(tǒng)、以及MEMS熱式風(fēng)速風(fēng)向傳感器做一些簡(jiǎn)單的介紹，包括熱式風(fēng)速風(fēng)向計(jì)加熱電阻的工作方式、風(fēng)速風(fēng)向檢測(cè)原理等。并且論述了國(guó)內(nèi)外對(duì)于MEMS熱式風(fēng)速風(fēng)向計(jì)溫度漂移的解決方案。
　　接著介紹MEMS熱式傳感器一般性結(jié)構(gòu)，分析MEMS熱式風(fēng)速傳感器溫度漂移形成的原因，包括環(huán)境因素、物理結(jié)構(gòu)、加熱電阻工作模式、封裝形式、硬件電路等。之后給出了本實(shí)驗(yàn)室關(guān)于溫漂補(bǔ)償前期工作的進(jìn)展與不足。
　　針對(duì)MEMS熱式風(fēng)速風(fēng)向傳感器溫度

3、漂移形成的原因，本文闡明恒溫差電路對(duì)于抑制溫漂重要性，并提出了抑制溫漂的恒溫差電路，對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)的理論分析。隨后本文對(duì)MEMS熱式風(fēng)速風(fēng)向計(jì)的加熱電阻進(jìn)行Pspice建模，用于對(duì)含有MEMS熱式風(fēng)速傳感器的電路進(jìn)行整體仿真，建模完成之后，本文對(duì)恒溫差電路進(jìn)行功能仿真，電源波動(dòng)仿真，容差分析等。
　　最終，本文開(kāi)展了抑制溫漂的恒溫差電路實(shí)驗(yàn)，給出了各種元器件參數(shù)選取一般指導(dǎo)意見(jiàn)，并在溫度控制箱中進(jìn)行恒溫差功能的驗(yàn)證。在熱損失型工作方