一种扭转差动式石英谐振加速度传感器芯片

    公开(公告)号:CN106443068B

    公开(公告)日:2020-06-02

    申请号:CN201610946670.1

    申请日:2016-10-26

    Abstract: 一种扭转差动式石英谐振加速度传感器芯片,包括外围的硅基支撑框架,硅基支撑框架与质量块通过支撑转轴连接,质量块与支撑外框架之间有运动间隙,在质量块上靠近中轴线部位,开有一对完全贯通的空槽,一对双端石英音叉的谐振梁分别放置于对称的空槽内,双端石英音叉一端固定在硅基支撑框架上,另一端固定在质量块上,当加速度作用于质量块时,质量块在支撑转轴支撑下会产生一定的扭转,石英音叉发生形变,该形变导致石英音叉的谐振频率发生变化,这一变化通过频率检测电路转化为频率信号输出,从而实现传感器芯片的加速度‑频率信号转换,完成对加速度的数字化测量,本发明具有体积小,重量小,数字信号输出、分辨率高和抗干扰性能优良等优点。

    一种扭转差动式石英谐振加速度传感器芯片

    公开(公告)号:CN106443068A

    公开(公告)日:2017-02-22

    申请号:CN201610946670.1

    申请日:2016-10-26

    Abstract: 一种扭转差动式石英谐振加速度传感器芯片,包括外围的硅基支撑框架,硅基支撑框架与质量块通过支撑转轴连接,质量块与支撑外框架之间有运动间隙,在质量块上靠近中轴线部位,开有一对完全贯通的空槽,一对双端石英音叉的谐振梁分别放置于对称的空槽内,双端石英音叉一端固定在硅基支撑框架上,另一端固定在质量块上,当加速度作用于质量块时,质量块在支撑转轴支撑下会产生一定的扭转,石英音叉发生形变,该形变导致石英音叉的谐振频率发生变化,这一变化通过频率检测电路转化为频率信号输出,从而实现传感器芯片的加速度-频率信号转换,完成对加速度的数字化测量,本发明具有体积小,重量小,数字信号输出、分辨率高和抗干扰性能优良等优点。

    一种硅基双岛结构石英梁谐振式微压力传感器

    公开(公告)号:CN103105248B

    公开(公告)日:2015-04-15

    申请号:CN201310016227.0

    申请日:2013-01-16

    Inventor: 赵玉龙 程荣俊

    Abstract: 一种硅基双岛结构石英梁谐振式微压力传感器,包括壳体,壳体的空腔通过压力孔与大气相通,壳体空腔内配置有传感器芯片,传感器芯片包括石英梁、硅基底和玻璃基底,玻璃基底的进气孔与壳体底部的压力孔正对,硅基底与玻璃基底封接,石英梁基座粘接在硅基底的凸台上,石英梁基座上的压焊块和两电极引脚连接,压环和壳体上部螺纹连接,压环上的螺纹孔与壳体的空腔相连通,硅基底的背面腐蚀凹腔形成两个硅岛,利用石英的逆压电效应驱动石英梁自激振荡,当振动频率等于石英梁的固有频率时发生谐振,在闭环控制系统下对谐振频率进行检测,谐振频率的变化量表征待测气体压力的大小,从而实现外界气体压力的测量,具有高灵敏度、高精度、高分辨率的优点。

    一种双端固支石英梁谐振式真空度传感器

    公开(公告)号:CN103940548A

    公开(公告)日:2014-07-23

    申请号:CN201410151107.6

    申请日:2014-04-15

    Abstract: 一种双端固支石英梁谐振式真空度传感器,底座顶端的凹槽内连接有玻璃基底和两根电极柱,电极柱穿过底座伸出外管壳外,玻璃基底用环氧树脂粘接在底座顶端的凹槽内,玻璃基底的上方配置有石英梁,石英梁由两端的第一、第二基座和中间的梁连接构成,玻璃基底的顶部设有第一、第二凸台,底部设有凹槽,第一、第二基座底面用焊料固定在第一、第二凸台上,基座正面沉积有压焊块,压焊块通过超声热压键合用金丝与电极柱连接,通过电路将石英梁谐振阻抗随压力变化的信号提取出来,就可以监测待测环境的真空度值,本发明具有精度高、稳定性好、抗干扰能力好等优点。

    一种双端固支石英梁谐振式真空度传感器

    公开(公告)号:CN103940548B

    公开(公告)日:2015-10-21

    申请号:CN201410151107.6

    申请日:2014-04-15

    Abstract: 一种双端固支石英梁谐振式真空度传感器,底座顶端的凹槽内连接有玻璃基底和两根电极柱,电极柱穿过底座伸出外管壳外,玻璃基底用环氧树脂粘接在底座顶端的凹槽内,玻璃基底的上方配置有石英梁,石英梁由两端的第一、第二基座和中间的梁连接构成,玻璃基底的顶部设有第一、第二凸台,底部设有凹槽,第一、第二基座底面用焊料固定在第一、第二凸台上,基座正面沉积有压焊块,压焊块通过超声热压键合用金丝与电极柱连接,通过电路将石英梁谐振阻抗随压力变化的信号提取出来,就可以监测待测环境的真空度值,本发明具有精度高、稳定性好、抗干扰能力好等优点。

    一种硅基单岛结构石英梁谐振式微压力传感器芯片

    公开(公告)号:CN103115720B

    公开(公告)日:2015-05-13

    申请号:CN201310016272.6

    申请日:2013-01-16

    Inventor: 赵玉龙 程荣俊

    Abstract: 一种硅基单岛结构石英梁谐振式微压力传感器芯片,包括石英梁,石英梁通过低应力粘接胶粘接在硅基底的正面上,石英梁的四个对角分别与硅基底正面上的四个对准标记对准,硅基底的背面与玻璃基底封接在一起,玻璃基底的正面腐蚀了凹槽,凹槽的中心加工了一压力孔,压力孔与大气相通形成表压式传感器,或者与另一被测气源相通形成差压式传感器,硅基底的背面腐蚀凹腔形成一个硅岛,利用石英的逆压电效应驱动石英梁自激振荡,当振动频率等于石英梁的固有频率时发生谐振,在闭环正反馈控制系统下对谐振频率进行检测,谐振频率的变化量表征待测气体压力的大小,从而实现外界待测气体压力的测量,本发明具有高灵敏度、高精度、高分辨率的优点。

    一种石英谐振梁式微压力传感器芯片

    公开(公告)号:CN102928131B

    公开(公告)日:2014-11-05

    申请号:CN201210380890.4

    申请日:2012-10-09

    Inventor: 赵玉龙 程荣俊

    Abstract: 一种石英谐振梁式微压力传感器芯片,包括玻璃基底,玻璃基底上设有压力孔,硅压力敏感膜片与玻璃基底封接在一起,石英谐振梁粘接在硅压力敏感膜片的正面,石英谐振梁由两端的基座和中部腐蚀有矩形腔的梁身构成,基座上表面覆盖有压焊块,梁身的四周覆盖有电极,石英谐振梁的一端基座粘接在硅压力敏感膜片的感压区中央,另一端基座粘接在压力敏感膜的非感压区上,压力敏感膜片正面的非感压区的外围上制作有热敏电阻,通过检测石英谐振梁谐振频率的变化实现测量外界压力,本发明结合了石英晶体和梁膜结构的硅微压力膜片的优良特性,具有高灵敏度、高精度、高分辨率的优点。

    一种硅基单岛结构石英梁谐振式微压力传感器芯片

    公开(公告)号:CN103115720A

    公开(公告)日:2013-05-22

    申请号:CN201310016272.6

    申请日:2013-01-16

    Inventor: 赵玉龙 程荣俊

    Abstract: 一种硅基单岛结构石英梁谐振式微压力传感器芯片,包括石英梁,石英梁通过低应力粘接胶粘接在硅基底的正面上,石英梁的四个对角分别与硅基底正面上的四个对准标记对准,硅基底的背面与玻璃基底封接在一起,玻璃基底的正面腐蚀了凹槽,凹槽的中心加工了一压力孔,压力孔与大气相通形成表压式传感器,或者与另一被测气源相通形成差压式传感器,硅基底的背面腐蚀凹腔形成一个硅岛,利用石英的逆压电效应驱动石英梁自激振荡,当振动频率等于石英梁的固有频率时发生谐振,在闭环正反馈控制系统下对谐振频率进行检测,谐振频率的变化量表征待测气体压力的大小,从而实现外界待测气体压力的测量,本发明具有高灵敏度、高精度、高分辨率的优点。

    一种石英谐振梁式微压力传感器芯片

    公开(公告)号:CN102928131A

    公开(公告)日:2013-02-13

    申请号:CN201210380890.4

    申请日:2012-10-09

    Inventor: 赵玉龙 程荣俊

    Abstract: 一种石英谐振梁式微压力传感器芯片,包括玻璃基底,玻璃基底上设有压力孔,硅压力敏感膜片与玻璃基底封接在一起,石英谐振梁粘接在硅压力敏感膜片的正面,石英谐振梁由两端的基座和中部腐蚀有矩形腔的梁身构成,基座上表面覆盖有压焊块,梁身的四周覆盖有电极,石英谐振梁的一端基座粘接在硅压力敏感膜片的感压区中央,另一端基座粘接在压力敏感膜的非感压区上,压力敏感膜片正面的非感压区的外围上制作有热敏电阻,通过检测石英谐振梁谐振频率的变化实现测量外界压力,本发明结合了石英晶体和梁膜结构的硅微压力膜片的优良特性,具有高灵敏度、高精度、高分辨率的优点。

    一种硅基双岛结构石英梁谐振式微压力传感器

    公开(公告)号:CN103105248A

    公开(公告)日:2013-05-15

    申请号:CN201310016227.0

    申请日:2013-01-16

    Inventor: 赵玉龙 程荣俊

    Abstract: 一种硅基双岛结构石英梁谐振式微压力传感器,包括壳体,壳体的空腔通过压力孔与大气相通,壳体空腔内配置有传感器芯片,传感器芯片包括石英梁、硅基底和玻璃基底,玻璃基底的进气孔与壳体底部的压力孔正对,硅基底与玻璃基底封接,石英梁基座粘接在硅基底的凸台上,石英梁基座上的压焊块和两电极引脚连接,压环和壳体上部螺纹连接,压环上的螺纹孔与壳体的空腔相连通,硅基底的背面腐蚀凹腔形成两个硅岛,利用石英的逆压电效应驱动石英梁自激振荡,当振动频率等于石英梁的固有频率时发生谐振,在闭环控制系统下对谐振频率进行检测,谐振频率的变化量表征待测气体压力的大小,从而实现外界气体压力的测量,具有高灵敏度、高精度、高分辨率的优点。

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