MEMS熱式風速傳感器溫漂有源補償電路的研究.pdf

1、MEMS技術從上個世紀60年代發(fā)展至今，已經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熱式風速計也在期間走上歷史的舞臺，可以預見MEMS風速計將會在某些特定的領域取代傳統(tǒng)的風速計，發(fā)揮氣象監(jiān)測的作用。本文以硅基底的MEMS熱式風速風向傳感器為例，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)輸出風速信號隨著環(huán)境溫度漂移問題。
　　本文的主要內容如下:
　　首先對

2、MEMS系統(tǒng)、以及MEMS熱式風速風向傳感器做一些簡單的介紹，包括熱式風速風向計加熱電阻的工作方式、風速風向檢測原理等。并且論述了國內外對于MEMS熱式風速風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構，分析MEMS熱式風速傳感器溫度漂移形成的原因，包括環(huán)境因素、物理結構、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于溫漂補償前期工作的進展與不足。
　　針對MEMS熱式風速風向傳感器溫度

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，對其進行系統(tǒng)的理論分析。隨后本文對MEMS熱式風速風向計的加熱電阻進行Pspice建模，用于對含有MEMS熱式風速傳感器的電路進行整體仿真，建模完成之后，本文對恒溫差電路進行功能仿真，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選取一般指導意見，并在溫度控制箱中進行恒溫差功能的驗證。在熱損失型工作方