一种基于MEMS的线性差分电容式位移传感器制造技术

本发明专利技术提供一种基于MEMS的线性差分电容式位移传感器，涉及微机电系统传感器领域，包括基体、芯片模块和测量模块，基体为半开口C字型结构，具有一端开口的空腔；芯片模块为支撑式悬空结构，包括设于空腔上方的差分电容位移传感层，差分电容位移传感层包括质量块，质量块两侧固定连接有多个可动梳齿，每个可动梳齿一端均交错排列有一个对应的固定梳齿，质量块带动可动梳齿轴向移动时，可动梳齿和对应的固定梳齿之间的电容值跟随改变；测量模块包括外接电容测量仪器，通过引线与差分电容位移传感层连接，能够测量可动梳齿和对应的固定梳齿之间的电容值。本发明专利技术传感器线性度优异，且加工工艺简单，可以有效简化位移标定过程，提升位移测量精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微机电系统传感器，特别是涉及一种基于mems的线性差分电容式位移传感器。

技术介绍

1、微机电系统（mems）位移传感器具有尺寸小、功能性丰富、工作稳定等特点，已经在高精度微小位移测量领域得到广泛应用。mems位移传感器主要分为两类，包含压阻式传感和电容式传感，并且都有许多相关报道。例如wang等人在《a mems devic forquantitative in situ mechanical testing in electron microscope》中采用了压阻式方案，利用压敏电阻设计了惠斯通电桥，集成在了一个mems偏上，实现了小尺寸空间内微弱位移信号传感。但是压敏电阻在工作过程中会产生焦耳热，产生大量热噪声及热漂移，对仪器标定及提升仪器精度产生很大难度。电容式传感器则受工作温度影响小，并且具有加工简单的优点，所以近年来得到了广泛的关注。电容式位移传感器主要分为变极距类和变面积类，其中变极距类由于设计方案简单，可行性高，成为了主要的电容传感方案。但是变极距类电容传感器的线性度很差，导致传感器标定难度很高，测试精度也很难提升。变面积类本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于MEMS的线性差分电容式位移传感器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于MEMS的线性差分电容式位移传感器，其特征在于，还包括埋氧层，所述埋氧层固定设置于所述基体上，且所述埋氧层的横截面结构与所述基体的横截面结构相同；所述芯片模块设置于所述埋氧层上部。

3.根据权利要求1所述的基于MEMS的线性差分电容式位移传感器，其特征在于，所述差分电容位移传感层还包括固定设置于所述空腔之间的弹性支撑梁，所述弹性支撑梁两端通过锚点固定设于所述基体上，所述弹性支撑梁将所述质量块支撑于所述空腔上方；所述基体上固定设有两个所述固定块，所述固定块通过锚点对称设于...

【技术特征摘要】

1.一种基于mems的线性差分电容式位移传感器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于mems的线性差分电容式位移传感器，其特征在于，还包括埋氧层，所述埋氧层固定设置于所述基体上，且所述埋氧层的横截面结构与所述基体的横截面结构相同；所述芯片模块设置于所述埋氧层上部。

3.根据权利要求1所述的基于mems的线性差分电容式位移传感器，其特征在于，所述差分电容位移传感层还包括固定设置于所述空腔之间的弹性支撑梁，所述弹性支撑梁两端通过锚点固定设于所述基体上，所述弹性支撑梁将所述质量块支撑于所述空腔上方；所述基体上固定设有两个所述固定块，所述固定块通过锚点对称设于空腔两侧，所述固定块靠近空腔一侧的侧壁上固定设有多个固定悬臂，所述固定悬臂位于所述空腔上方，且所述固定悬臂上设有所述固定梳齿。

4.根据权利要求3所述的基于mems的线性差分电容式位移传感器，其特征在于，所述质量块两...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩晓东，张家宝，张剑飞，杨旭东，李志鹏，徐昊宇，王昊伟，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：