時間:2013-08-05 11:32:26來æºï¼šå‚³å‹•ç¶²(wÇŽng)
建立在微米/ç´ç±³åŸºç¤Ž(chÇ”)上ã€é‡‡ç”¨MEMS(微機電)技術(shù)的壓力傳感器,體ç©å°ã€é‡é‡è¼•,å¯ä»¥æä¾›æ›´é«˜çš„ç²¾åº¦ã€æ›´ä½Žçš„åŠŸè€—ã€æ›´å¥½çš„ç©©(wÄ›n)定性和一致性ã€ä»¥åŠå·¥ä½œåœ¨æ¥µç«¯æº«åº¦ã€æ¿•度環(huán)境下的超強能力,是行內(nèi)é ˜(lÇng)先的技術(shù)ã€‚æ¤æŠ€è¡“(shù)ç”±è²çˆ¾æ–¯ç‰¹ä¸åœ‹ç ”發(fÄ)并推出。它通éŽé›†æˆFirstrateç¨æœ‰çš„æ•¸(shù)å—傳感器和Cecure-M附件,消除了傳感器上的微調(dià o)é›»ä½å™¨ï¼Œä¿è‰èª¿(dià o)è©¦åŽæ•¸(shù)據(jù)ä¸å—干擾,從而更好的為高科技工æ¥(yè)ã€å¯¦é©—室ã€èˆªç©ºã€çœŸç©ºç³»çµ±(tÇ’ng)ç‰é ˜(lÇng)域æœå‹™ã€‚Firstrateå£“åŠ›å‚³æ„Ÿå™¨æ“æœ‰±0.05%FS端點精度或0.1%FS讀數(shù)ç²¾åº¦ï¼Œç¢ºä¿æ¸¬è©¦çµ(jié)果在整個測試éŽç¨‹çš„ç©©(wÄ›n)定å¯é 。å°ç’°(huán)境溫度的影響幾乎å¯ä»¥å¿½ç•¥ä¸è¨ˆï¼Œå…¶å¯¬æº«åº¦èŒƒåœå…§(nèi)的溫度誤差僅為一ã€å…ˆé€²çš„MEMS(微機電)和MPT(微組è£ï¼‰å·¥è—ï¼›
微機電系統(tÇ’ng)(MEMS,Micro-Electro-MechanicSystemï¼‰æ˜¯ä¸€ç¨®å…ˆé€²çš„åˆ¶é€ æŠ€è¡“(shù)平臺。它是以åŠå°Žé«”åˆ¶é€ æŠ€è¡“(shù)為基礎(chÇ”)發(fÄ)展起來的。MEMS技術(shù)采用了åŠå°Žé«”技術(shù)ä¸çš„光刻ã€è…è•ã€è–„膜ç‰ä¸€ç³»åˆ—çš„ç¾(xià n)有技術(shù)å’Œææ–™ï¼Œå› æ¤å¾žåˆ¶é€ 技術(shù)本身來講,MEMSä¸åŸºæœ¬çš„åˆ¶é€ æŠ€è¡“(shù)是æˆç†Ÿçš„。但MEMSæ›´å´(cè)é‡äºŽè¶…ç²¾å¯†æ©Ÿæ¢°åŠ å·¥ï¼Œå¹¶è¦æ¶‰åŠå¾®é›»åã€ææ–™ã€åŠ›å¸ã€åŒ–å¸ã€æ©Ÿæ¢°å¸è«¸å¤šå¸ç§‘é ˜(lÇng)域。
隨著電路åŠå·¥æ¥(yè)發(fÄ)展,多芯片模塊(MCM)技術(shù)ã€å€’è£èŠ¯ç‰‡ï¼ˆFCï¼‰å’Œå¤šå±¤é™¶ç“·åŸºæ¿æŠ€è¡“(shù)的發(fÄ)展,在高密度多層互連電路æ¿ä¸Šï¼Œé‹ç”¨çµ„è£å’Œå°è£å·¥è—,把微å°åž‹é›»åå…ƒå™¨ä»¶çµ„è£æˆé«˜å¯†åº¦ã€é«˜é€Ÿåº¦ã€é«˜å¯é 性立體çµ(jié)æ§‹(gòu)的電å產(chÇŽn)å“ï¼Œé€™ç¨®é«˜å¯†åº¦çµ„è£æŠ€è¡“(shù)å°±æ˜¯å¾®çµ„è£æŠ€è¡“(shù)(micro-packagingtechnology)。
硅膜片的厚度æ¯å·®3~4μm,å³å½±éŸ¿å£“力傳感器的一個é‡ç¨‹ï¼Œç¡…膜片厚度的精度影響傳感器的æˆå“çŽ‡å’Œä¸€è‡´æ€§ã€‚å› æ¤ï¼Œåœ¨é€™å€‹æ•¸(shù)é‡ç´šå°ºå¯¸ä¸Šæ“作完æˆè†œç‰‡èˆ‡å…¶å®ƒéƒ¨ä»¶çš„連接而ä¸å½±éŸ¿å–®æ™¶ç¡…的性能是一個巨大的挑戰(zhà n)ã€‚åŠ ä¹‹MEMS與å®è§€æ©Ÿé›»ç³»çµ±(tÇ’ng)相比,許多物ç†ç¾(xià n)象有很大的å€(qÅ«)別。比如,隨著尺寸的減å°ï¼Œèˆ‡å°ºå¯¸3æ¬¡æ–¹æˆæ¯”ä¾‹çš„åƒæ…£æ€§åŠ›ã€é«”ç©åŠ›åŠé›»ç£åŠ›ç‰çš„作用將明顯減弱;而與尺寸2æ¬¡æ–¹æˆæ¯”例的åƒç²˜æ€§åŠ›ã€è¡¨é¢åŠ›ã€éœé›»åŠ›åŠæ‘©æ“¦åŠ›ç‰çš„作用則明顯增強,并æˆç‚ºå½±éŸ¿å¾®æ©Ÿæ¢°æ€§èƒ½çš„主è¦å› ç´ ã€‚å®è§€æ©Ÿæ¢°å¸¸ä½¿ç”¨çš„計算方法和ç†è«–å°‡ä¸å†é©ç”¨ã€‚
æ°å‡ºçš„Firstrate工程師çµ(jié)åˆå¾®å‹•力å¸ã€å¾®æµé«”力å¸ã€å¾®ç†±åŠ›å¸ã€å¾®æ‘©æ“¦å¸ã€å¾®å…‰å¸å’Œå¾®çµ(jié)æ§‹(gòu)å¸ç™¼(fÄ)å±•çš„æˆæžœï¼Œé‹ç”¨ç¶ 色環(huán)ä¿çš„無鉛焊接工è—,完美的實ç¾(xià n)了單晶硅片與其它部件之間的無æé€£æŽ¥ã€‚MEMS器件的體ç©å¾—到極大的縮å°ï¼Œèˆ‡æ™®é€šçš„å™¨ä»¶é«”ç©æ¸›å°90%ä»¥ä¸Šçš„åŒæ™‚,功耗也é™ä½Žäº†80%以上。
二ã€å…ˆé€²çš„æº«è£œæŠ€è¡“(shù)
ææ–™ç‰¹æ€§æ±ºå®šäº†ç¡…壓阻å¼å£“力傳感器在輸入壓力P數(shù)值ä¸è®Šçš„æƒ…æ³ä¸‹ï¼Œç•¶å·¥ä½œæº«åº¦t變化時將引起傳感器輸出發(fÄ)生變化。為了消除éžç›®æ¨™åƒé‡ï¼ˆæº«åº¦ï¼‰å°å‚³æ„Ÿå™¨è¼¸å‡ºç‰¹æ€§çš„影響,å¯é‡‡ç”¨å¤šç¨®æ™ºèƒ½åŒ–補償技術(shù)。
ç›®å‰ï¼Œè»Ÿä»¶è£œå„Ÿæ–¹æ³•ä¸»è¦æœ‰æ’å€¼æ³•ã€æ›²ç·šæ›²é¢æ“¬åˆæ³•ã€æŸ¥è¡¨æ³•å’ŒBP神經(jÄ«ng)ç¶²(wÇŽng)絡法。在æ’值法ä¸ï¼Œæ•¸(shù)據(jù)å‡å®šæ˜¯æ£ç¢ºçš„ï¼Œè¦æ±‚以æŸç¨®æ–¹æ³•æè¿°æ•¸(shù)據(jù)之間所發(fÄ)生的情æ³ã€‚æ›²ç·šæ“¬åˆæ–¹æ³•å°±æ˜¯è¨æ³•æ‰¾å‡ºæŸæ¢å…‰æ»‘æ›²ç·šï¼Œå®ƒæ˜¯æœ€ä½³çš„æ“¬åˆæ•¸(shù)據(jù),但ä¸å¿…è¦ç¶“(jÄ«ng)éŽä»»ä½•數(shù)據(jù)點。查表法是é å…ˆå°‡ä¸€ç³»åˆ—åƒæ•¸(shù)è£äººä¸€å€‹åƒæ•¸(shù)表內(nèi),ç²å¾—æ¸¬é‡æ•¸(shù)據(jù)åŽï¼Œæ ¹æ“š(jù)ç›¸æ‡‰çš„åƒæ•¸(shù)進行處ç†ã€‚查表法需è¦å 用很大的å˜å„²ç©ºé–“,ä¸é©ç”¨äºŽå¾®è™•ç†å™¨ã€‚神經(jÄ«ng)ç¶²(wÇŽng)絡方法通éŽå»ºç«‹äººå·¥ç¥žç¶“(jÄ«ng)ç¶²(wÇŽng)çµ¡æ¨¡åž‹ï¼Œå¹¶é€šéŽæ¨£æœ¬è¨“練確定網(wÇŽng)çµ¡åƒæ•¸(shù)。
Firstrate采用é‡å°ç¡…壓阻å¼å£“力傳感器溫度漂移å•題,è¨è¨ˆäº†åŸºäºŽå› å分æžå’ŒRBF神經(jÄ«ng)ç¶²(wÇŽng)絡相çµ(jié)åˆçš„補償方法,RBF神經(jÄ«ng)ç¶²(wÇŽng)絡是å‰é¥‹ç¥žç¶“(jÄ«ng)ç¶²(wÇŽng)絡ä¸çš„一類特殊的3層神經(jÄ«ng)ç¶²(wÇŽng)絡,是典型的局部逼近神經(jÄ«ng)ç¶²(wÇŽng)絡,具有å¸ç¿’å¿«ã€ä¸æœƒé™·å…¥å±€éƒ¨æœ€å„ª(yÅu)的優(yÅu)點。RBF神經(jÄ«ng)ç¶²(wÇŽng)絡是新穎有效的å‰é¥‹å¼ç¥žç¶“(jÄ«ng)ç¶²(wÇŽng)絡,具有較高的é‹ç®—速度和較強的éžç·šæ€§æ˜ 射能力,能以任æ„精度全局逼近æŸéžç·šæ€§å‡½æ•¸(shù)。該方法通éŽå› å分æžå¯¦ç¾(xià n)了å°åŽŸå§‹ä¿¡æ¯çš„篩é¸å’Œé™ç¶ï¼Œæ—¢æ¸›å°‘數(shù)據(jù)å†—ä½™ï¼ŒåˆæŽ’é™¤ç›¸é—œ(guÄn)ã€é‡å¾©æ•¸(shù)據(jù)çš„å½±éŸ¿ï¼Œå½¢æˆæ–°çš„訓練樣本集。çµ(jié)åˆRBF神經(jÄ«ng)ç¶²(wÇŽng)絡的éžç·šæ€§æ˜ å°„ã€è‡ªé©æ‡‰èƒ½åŠ›å’Œå¼·å®¹éŒ¯æ€§å°è£œå„ŸéŽç¨‹é€²è¡Œå»ºæ¨¡ï¼Œæ¸›å°‘了網(wÇŽng)絡的輸入,利于簡化網(wÇŽng)絡çµ(jié)æ§‹(gòu)ï¼Œé€²è€ŒåŠ å¿«æ”¶æ–‚ï¼Œç¯€(jié)çœé‹è¡Œæ™‚間,大大æé«˜äº†ç¶²(wÇŽng)絡的å¸ç¿’é€ŸçŽ‡èˆ‡æ³›åŒ–èƒ½åŠ›ã€‚åŸºäºŽå› å分æžçš„RBF神經(jÄ«ng)ç¶²(wÇŽng)絡有效解決了傳感器在大范åœç’°(huán)境溫度變化情æ³ä¸‹éœæ…‹(tà i)é›»å£“é›¶é»žæ¼‚ç§»å’Œéˆæ•度漂移的å•題,æé«˜äº†å‚³æ„Ÿå™¨çš„ç©©(wÄ›n)定。
Firstrate自行開發(fÄ)è¨è¨ˆçš„å…¨è‡ªå‹•æº«åº¦è£œå„Ÿæ ¡æº–ç³»çµ±(tÇ’ng)åœ¨æº«åº¦è£œå„Ÿæ ¡æº–éŽç¨‹ä¸å‹•æ…‹(tà i)çš„æ›´æ–°æ ¡é©—çµ(jié)果數(shù)據(jù)。系統(tÇ’ng)首先打開內(nèi)éƒ¨å‚³æ„Ÿå™¨å¯¦é©—å®¤æ ¡é©—æ•¸(shù)據(jù)文件,將物ç†é‡å’Œè¼¸å‡ºæ¯«ä¼æ•¸(shù)讀人到內(nèi)å˜è®Šé‡ï¼Œå¹¶è¨ç½®å¤šåª’é«”å®šæ™‚å™¨åƒæ•¸(shù)ï¼Œæ ¹æ“š(jù)所é¸é€šé“åŠé‡‡æ¨£é€ŸçŽ‡ï¼Œä¸‹è¼‰æŽƒæè¡¨ï¼Œå•Ÿå‹•采集è£ç½®é€²è¡Œé‡‡é›†ã€‚通éŽå®šæ™‚噍䏿–·æœå‹™ç¨‹åºåŠGPIBç¸½ç·šï¼Œå°‡å‚³æ„Ÿå™¨å¯¦é©—å®¤æ ¡é©—æ™‚æ¨™æº–å£“å¼·å°æ‡‰è¼¸å‡ºçš„æ¯«ä¼æ•¸(shù)é€çµ¦ç¨‹æŽ§é›»æºï¼Œå¾…采集到的數(shù)據(jù)ç©©(wÄ›n)定åŽï¼Œå°‡é‡‡é›†ç·©æ²–å€(qÅ«)數(shù)據(jù)讀到計算機內(nèi)å˜ï¼Œè¨˜éŒ„ä¿å˜ã€‚é€šé“æ ¡é©—完æˆåŽï¼Œè¨ˆç®—é€šé“æ–œçŽ‡ã€æˆªè·ã€æ¨™æº–åå·®ã€ç›¸é—œ(guÄn)系數(shù)ï¼Œå¹¶é¡¯ç¤ºæ ¡é©—çµ(jié)æžœï¼Œå°‡æ ¡é©—æ•¸(shù)寫入采集數(shù)據(jù)庫,ä¿å˜è‡³è‡ªæ ¡æ–‡ä»¶ä¸ï¼Œç•¶ä¿å˜æ–‡ä»¶å在當å‰ç›®éŒ„ä¸å˜åœ¨æ™‚,程åº?qÅ«)⒃募浞莺蟊4嫖募W詣有释瓿伞?/p>
三ã€å„ª(yÅu)異的感應(彈性)çµ(jié)æ§‹(gòu)è¨è¨ˆ
硅壓阻å¼å¾®å‚³æ„Ÿå™¨çš„å£“åŠ›éˆæ•度除與硅膜片的厚度ã€å¤§å°ã€å£“æ•é›»é˜»é˜»å€¼å¤§å°æœ‰é—œ(guÄn)外,還與電阻在硅膜片的分布方ä½åŠåœ¨ç¡…膜片上的ä½ç½®æœ‰é—œ(guÄn)ã€‚é€šéŽæœ‰é™å…ƒåˆ†æžï¼ŒF(xià n)irstrateçš„ç ”ç©¶äººå“¡åˆ†æžäº†å£“æ•電阻構(gòu)æˆçš„é›»æ©‹é›»è·¯å…¶è¼¸å‡ºé›»å£“éˆæ•度與電阻所處ä½ç½®å’Œæ–¹å‘的關(guÄn)ç³»ï¼Œæ±‚å‡ºå‚³æ„Ÿå™¨çš„å£“åŠ›éˆæ•度極值åŠå…¶æ¢ä»¶ï¼›åˆ†æžäº†é›»é˜»çš„縱å‘壓阻系數(shù)和橫å‘壓阻系數(shù)與方å‘的關(guÄn)ç³»ï¼Œå¹¶æ±‚å‡ºå…¶æ¥µå€¼ï¼Œæ‰¾å‡ºäº†ç·šæ€§èˆ‡è¼¸å‡ºå€¼ç¶œåˆæœ€å„ª(yÅu)çš„ä½ç½®ã€‚
è¦ä¿è‰å£“力傳感器長期穩(wÄ›n)定,如何æé«˜å‚³æ„Ÿå™¨çš„éŽè¼‰èƒ½åŠ›é¡¯å¾—å°¤ç‚ºé‡è¦ã€‚利用有é™å…ƒåˆ†æžæ³•,F(xià n)irstrate的工程師們在ä¿è‰å‚³æ„Ÿå™¨æ»¿é‡ç¨‹èŒƒåœå…§(nèi)ç·šæ€§éŸ¿æ‡‰çš„å‰æä¸‹ï¼Œèª¿(dià o)整犧牲層厚度,通éŽå½ˆæ€§è†œç‰‡èˆ‡è¥¯åº•çš„é©ç•¶æŽ¥è§¸ï¼Œæœ‰æ•ˆçš„æé«˜äº†å‚³æ„Ÿå™¨çš„éŽè¼‰ä¿è·èƒ½åŠ›ã€‚ä½¿ç”¢(chÇŽn)å“é”到300%FSéŽå£“自æ¢å¾©ï¼Œ500%FSç ´å£žå£“çš„èƒ½åŠ›ã€‚
標簽:
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