一种用于提高电容式微机械传感器温度稳定性的方法及微机械传感器技术

本发明专利技术公开了一种用于提高电容式微机械传感器温度稳定性的方法及微机械传感器，该方法为：直接将电容式微机械传感器中敏感结构的输出接口电容与电荷放大器的负输入端相连，并在电容式微机械传感器中制作固定电容作为电荷放大器的反馈电容。该微机械传感器可以为三明治结构的微加速度计、扭摆式微加速度计、或微机械陀螺结构，其均是通过内置电容电极和内置电容极板构成电荷放大器的内置电容。本发明专利技术可以提高微加速度传感器的输出电容与信号检测电路中电荷放大器积分电容与敏感结构接口电容的温度特性的一致性，进而提高微加速度计的整体性能。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术主要涉及到微电子机械中微机械传感器的设计领域，特指一种用于提高电容式微机械传感器温度稳定性的方法。
技术介绍
目前，随着微机电系统(MEMS)技术的发展，微机械传感器在军用和民用领域的应用越来越广。微机械传感器的机电转换接口包括压阻、压电、电容等方式，其中采用电容接口的电容式微机械传感器由于具有加工工艺简单、测量分辨率高、稳定性好等优点，成为国内外很多单位的研究和开发重点。微机械传感器通常包括采用微机械加工技术制作的敏感元件和与之相适应的测控电路两部分。敏感结构将外界物理量转变为电容的变化量，测控电路则负责检测敏感结 构的电容变化，并输出与外界物理量成比例的电压信号或数字量。电容式微机械传感器的电容变化量很小，通常在fF量级，因此其对微弱电容检测电路的信噪比和稳定性要求很高。微弱电容检测电路主要包括电流检测和电压检测两种，其中基于调制解调技术的电荷放大器检测方式具有噪声小的优点，应用最为广泛。电荷放大器中需要一个积分电容，该积分电容的稳定性直接决定了电容检测电路的稳定性。如图I所示，为基于电荷放大器的传统微弱电容检测方案示意图，其中电容式微机械传感器的敏感结构101的输出接口电容本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于提高电容式微机械传感器温度稳定性的方法，其特征在于：直接将电容式微机械传感器中敏感结构的输出接口电容与电荷放大器的负输入端相连，并在电容式微机械传感器中制作固定电容作为电荷放大器的反馈电容。

【技术特征摘要】
1.一种用于提高电容式微机械传感器温度稳定性的方法，其特征在于直接将电容式微机械传感器中敏感结构的输出接口电容与电荷放大器的负输入端相连，并在电容式微机械传感器中制作固定电容作为电荷放大器的反馈电容。2.根据权利要求I所述的用于提高电容式微机械传感器温度稳定性的方法，其特征在于反馈电容连接于电荷放大器的输出端与负输入端之间。3.一种基于权利要求I或2所述方法的微机械传感器，它为三明治结构的微加速度计，包括通过键合依次相连的第一基板(I)、中基板(2)以及第二基板(3)，其特征在于所述第一基板(I)和第二基板(3)上均固连有检测电极(4a)、检测电极的电极引线(4b)、内置电容电极(5a)和内置电容电极的电极弓I线(5b)，所述中基板(2)上设有加速度计的敏感质量块(7)、内置电容极板(8)以及用来与第一基板(I)和第二基板(3)进行键合的凸台(6)，所述内置电容电极(5a)位于内置电容极板(8)的下方。4.一种基于权利要求I或2所述方法的微机械传感器，它为扭摆式微加速度计，包括通过键合连接在一起的第一基板(I)和...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖定邦，陈志华，吴学忠，胡小平，刘学，侯占强，张旭，苏剑彬，王兴华，贺琨，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科学技术大学，
类型：发明
国别省市：