嵌入可动电极的微惯性传感器的设计

MEMS电容式微惯性传感器因其具有尺寸小、灵敏度高、稳定性好、温度漂移小、功耗低、很好的工作在力平衡模式下等等优点，在军事、汽车工业、生物医学、消费电子、惯性导航等领域得到广泛的应用。 本首先分析了电容式微惯性传感器的测量控制原理和系统动态模型，并在此基础上通过三个方面设计出新型嵌入横向可动电极的微惯性传感器，分别是：支撑梁结构、微执行器结构和检测电容结构。通过分别对以上三方面不同结构模型的分析对比，在传感器设计中选用U形梁结构作为传感器的支撑梁，电磁执行器作为驱动力，梳栅结构作为检测电容结构。

其中为了克服深反应离子刻蚀关于深宽比不能做大的限制和降低噪声，详细介绍了电磁驱动增大传感器初始检测电容的工作原理，通过嵌入可动电极和电磁驱动作用减小电容间隙，结果表明，电磁驱动使得传感器的电容间隙减小4μm，初始检测电容由1.28pf增大到6.4pf。 根据以上理论分析和参数设计，给出了新型电容式微惯性传感器的整体结构模型，并利用有限元软件Ansys进行。结果表明所设计的传感器在非敏感方向上梁的刚度较大，环境温度传感器，轴向交叉效应得到了有效抑制；传感器的静态位移灵敏度为0.659μm/g，温度传感器的型号，施加电磁驱动前后的电容灵敏度分别为0.15pf/g和0.192pf/g，增大为原来的1.28倍；同时应力分析结果表明，传感器能够抵挡1000g的加速度信号的冲击而不被损坏。之后利用电磁分析软件ANSOFT-Maxwell分析了边缘效应对传感器性能的影响，表明小尺寸的传感器电容的边缘效应不可忽略。

CMOS图像传感器Ic介绍

CMOS图像传感器Ic又称为互补金属氧化物半导体图像传感器。是一种用传统的半导体芯片工艺方法将光敏元件、放大器、ADC/存储器、数字信号处理器和计算机接口电路集成在一块硅片上的图像传感器。

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CMOS图像传感器的特点：结果简单、成品率高、价格低廉。应用也比较广泛：如网络摄像头、超市、楼宇之间的监控、手机照相、汽车倒车影像、安防。

CMOS图像传感器结构：像素矩阵、模拟信号处理单元、数字信号处理单元、内嵌微控制器、寄存器控制接口、数据输出端口、JPEG压缩

为了满足那些需要冗余传感器的系统要求，A1330可提供单芯片和双芯片版本，集成温度传感器，它们都包含有片上EEPROM技术，能够支持多达100次的读/写，可用于灵活的下线参数校准。

两个版本都非常适合需要0°至360°角度测量的车规级应用，例如EPS的电机位置测量，以及需要低延迟和高分辨率的泵类与变速箱执行器以及其他高速执行器。A1330还包括有片上角度缩放功能，以支持小至11.25°等需要较短角位移的应用，这些包括阀门位置、踏板位置和油箱油位感应等。

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