MEMS熱式風(fēng)速傳感器溫漂有源補償電路的研究.pdf

1、MEMS技術(shù)從上個世紀(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。MEMS熱式風(fēng)速計也在期間走上歷史的舞臺，可以預(yù)見MEMS風(fēng)速計將會在某些特定的領(lǐng)域取代傳統(tǒng)的風(fēng)速計，發(fā)揮氣象監(jiān)測的作用。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)速信號隨著環(huán)境溫度漂移問題。
　　本文的主要內(nèi)容如下:
　　首先對

2、MEMS系統(tǒng)、以及MEMS熱式風(fēng)速風(fēng)向傳感器做一些簡單的介紹，包括熱式風(fēng)速風(fēng)向計加熱電阻的工作方式、風(fēng)速風(fēng)向檢測原理等。并且論述了國內(nèi)外對于MEMS熱式風(fēng)速風(fēng)向計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。之后給出了本實驗室關(guān)于溫漂補償前期工作的進(jìn)展與不足。
　　針對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于抑制溫漂重要性，并提出了抑制溫漂的恒溫差電路，對其進(jìn)行系統(tǒng)的理論分析。隨后本文對MEMS熱式風(fēng)速風(fēng)向計的加熱電阻進(jìn)行Pspice建模，用于對含有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，本文對恒溫差電路進(jìn)行功能仿真，電源波動仿真，容差分析等。
　　最終，本文開展了抑制溫漂的恒溫差電路實驗，給出了各種元器件參數(shù)選取一般指導(dǎo)意見，并在溫度控制箱中進(jìn)行恒溫差功能的驗證。在熱損失型工作方