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基于洛伦兹力的MEMS磁传感器设计及制作

传感器应用示范平台 2018-04-11 09:40 次阅读

长春理工大学光电信息学院 张云琦、张景波、邢春香、孙晓冰;吉林大学电子科学与工程学院 胡大强、殷景志

中国电子科技集团公司第四十九研究所 陈信琦

0、引言

磁传感器技术分类(来源:《磁传感器市场与技术-2017版》)

由于磁性传感技术不会受到灰尘、污垢、油脂、振动以及湿度的影响,因此磁传感器在工业设备和电子仪器中有着广泛的应用,如磁共振成像、生产的自动控制、流程工业、煤矿勘探、电流测量、缺陷定位和铁磁材料剩余应力检测等方面。为了满足不同场合的应用,已根据不同传感原理制备了相应的磁传感器,常见的有超导量子干涉装置(SQUID) 、磁通门磁力计、霍尔效应传感器、各向异性磁阻(AMR)传感器、微机电系统(MEMS)磁传感器。在这些传感器中,虽然SQUID可探测极小磁感应强度(fT),但装置需要低温冷却,并且易受电磁干扰,为此需要复杂的外围设备;磁通门磁力计具有体积大、功耗大、运行范围小和不能检测静态磁场的特性,限制了其应用;霍尔效应传感器显示增加灵敏度需靠增加功耗实现;而AMR传感器则要求沉积磁性材料及自动校正系统,且在几mT时易出现饱和;由于MEMS技术可以将传统的磁传感器小型化,因此基于MEMS的磁传感器具有体积小、性能高、成本低、功耗低、高灵敏和批量生产等优点,其制备材料以Si为主,消除了磁传感器制备必须采用特殊磁性材料及其对被测磁场的影响。本文对目前基于MEMS的磁传感器在制备过程中涉及的主要设计、制作,传感技术及器件性质进行综述,并对其未来发展进行展望。

磁传感器市场(来源:《磁传感器市场与技术-2017版》)

磁传感器供应链和关键厂商(来源:《磁传感器市场与技术-2017版》)

1、MEMS磁传感器设计及制作

1.1 MEMS磁传感器设计

为了获得高性能的MEMS磁传感器,首先要根据器件的应用对象对器件进行设计,由此确定器件的结构、使用的材料、应用的工作原理和感应技术等。MEMS设计人员可以根据模拟和建模工具选择制造传感器的最佳工艺和材料,并预测MEMS磁传感器的性能。同时设计人员必须考虑器件制作过程应遵从的材料生长、器件制作、信号调制和感应技术的实现等规则,以避免发生影响传感器性能的错误。在开发商用MEMS传感器时,必须考虑以下几点:优化器件结构设计;包装设计;可靠的材料性能和标准制造工艺;合适的设计和仿真工具;减少电子噪声和寄生电容;可靠的信号处理系统;可靠的测试

目前常使用的MEMS设计工具包括MEMSCAP、CoventorWare、IntelliSuite和Sandia Ultra-planar Multi-level MEMS Technology (SUMMiTV) 。这些设计工具具有创建传感器版图和检查设计规则的模块,并且可以模拟微加工过程的步骤,有利于减少获得高性能MEMS磁传感器的时间。

1.2 MEMS磁传感器制作

通常,MEMS磁场传感器的制造可以采用体或表面微加工工艺来实现。由于硅具有很好的机械和电学性质而被用来作为其主要加工材料,例如,硅具有最小的机械滞后和接近1GPa的断裂应力。此外,硅在掺杂磷或硼后其电性能可得到明显的改善。

体微加工工艺是采用湿法和干法蚀刻技术,通过材料的各向同性和各向异性蚀刻制备所需要的材料结构。表面微加工工艺是通过在衬底上进行不同材料层的沉积,图案化和蚀刻实现对MEMS器件的制造。通常,这些层被用作结构和牺牲层。图1分别给出了通过体加工和表面微加工工艺制备的磁传感器的SEM。

图1 体加工和表面加工获得的SEM

2、传感技术及MEMS磁传感器

2.1 传感技术

可以采用不同的传感技术制备MEMS磁传感器,例如压阻式、电容光学技术。这些技术能够将磁场信号分别转换成电信号或光信号。在电信号检测中,当电源受限或存在强电磁干扰时,会影响其应用。而光信号检测在强电磁场作用及长距离传输等条件下应用比电信号检测更有优势,因此常应用在极端场合。此外,为了获得高的分辨率和灵敏度,MEMS磁传感器需要配有低电子噪声和寄生电容的信号调制系统。

2.2 各类MEMS磁传感器

V. Kumar等报道通过内部热压阻振荡放大器实现的洛仑兹力谐振MEMS磁力计具有极高的灵敏度。他们采用偏置电流调谐方法,将谐振器的有效品质因子从680提高到1.14x10^6,已证明内部放大系数提高了1620倍。此外,谐振器偏置电流的增加除了改善器件的品质因子外,也使器件的灵敏度提高了2400倍(从0.9 μV·nT^(-1)到 2.107 mV·nT^(-1)) 。在直流偏置电流为7.245 mA时,获得最大灵敏度为2.107 mV·nT^(-1),本底噪声为2.8 pT·Hz^(-1/2)。

E. Mehdizadeh等报道了基于洛伦兹力在低电阻率n型SOI衬底上制造的MEMS磁传感器,其主元件的SEM和电连接分别如图2所示。该传感器利用了双板硅谐振器(厚度10 μm,其中之一具有10 μm x 200 nm的金线),其中间设计的2个窄梁与2个Si板连接;当谐振器在平面振动模式下振荡时,它会受到周期性的拉伸和压缩应力,因此呈现压阻特性。谐谐振器的品质因子在大气压下被放大(从1140到16900) 。此外,该传感器可通过增加谐振器振动幅度来提高其灵敏度。在空气中,当谐振频率为2. 6 MHz、品质因子为16900时,获得传感器灵敏度为262 mV/T。

图2 压阻式MEMS磁传感器主元件的SEM和电连接

A. L. Herrera-May等制备了具有简单谐振器和线性电响应的MEMS磁传感器。它由穿孔板(472μm x 300 μm x 15 μm) 、4 个弯曲梁(18 μm x 15 μm x 15 μm) 、2 个支撑梁(60 μm x 36 μm x 15 μm)和4个p型压敏电阻构成的惠斯登电桥形成,见图3。在SOI衬底上采用标准的体微加工工艺制造器件,通过调整激励电流控制器件的动态范围使其保持线性电响应,获得器件品质因子为419. 6、灵敏度为230 mV·T、分辨率为2. 5 μT,功耗为12 mW。该传感器适合应用于非破坏性的磁性测试及铁磁材料缺陷和腐蚀的检测。

图3 MEMS磁传感器主要部分的顶视图和4个压敏电阻组成的惠斯登电桥

Langfelder等制备了具有电容读出的MEMS磁场传感器,该传感器可检测与谐振结构表面垂直方向(z轴) 的磁场。它由一组固定定子和两根细梁悬挂的梭子组成,形成2个差分平行板敏感电容器C1和C2,见图4。具有传感器共振频率的梁,在通有电流时与磁场相互作用,从而使2个细梁受到洛伦兹力作用。这个力垂直于磁场和交流电流所构成的平面,导致梁和平行板产生位移,该位移可以通过差分电容的变化来检测。传感器在峰值驱动电流为250 μA时的总灵敏度为150 μV·μT^(-1)、理论噪声为557. 2 μV·Hz^(-1/2)、分辨率为520 nT·mA^(-1)·Hz^(-1/2)、品质因子约328、共振频率为28.3 kHz。

图4 由平行板、固定定子和2根细梁支撑的梭子形成的MEMS磁场传感器的示意图

M. Li等设计了由弯曲梁谐振器(1200 μm x 680 μm x 40 μm)组成的磁场传感器。弯曲梁谐振器与载有电流的Si梁通过微杠杆机制耦合,谐振器借助弯曲梁的每一侧的30个叉指电极实现静电驱动和电容感应,获得传感器的灵敏度为6687 ppm·mA^(-1)·T^(-1)、品质因子为540、谐振频率为21.9 kHz (1 ppm = 10^(-6)) 。

Aditi等通过采用SOI和玻璃片的阳极键合技术制备了MEMS磁场传感器。该器件制作工艺具有以下优点:低温(≤400 ℃) 、可靠、可重复、少的光刻步骤及可控电极间距离的能力。获得传感器功耗为0.45 mW,分辨率为215 nT·Hz^(-1/2)。

B. Park等设计了由硅谐振器和紧凑型激光定位系统构成的磁场传感器,如图5所示。该系统具有光电探测器和激光二极管,用于监测电流偏置的反射镜角位移。谐振器由涂覆有铝层(2500 μm x 2500 μm x 0.8 μm)的硅膜(3000 μm x 3000 μm x 12 μm)组成,膜由两根扭转弹簧(2100 μm x 100 μm x 12 μm)支撑,宽度为30 μm、厚度为0. 8 μm的铝线沉积在其上。施加的磁场与反向镜的位移有关,当线圈偏置电流为50 mA时,获得传感器的灵敏度为62 mV·μT^(-1)、共振频率为364 Hz、品质因子为116、53 mHz带宽的分辨率为0.4 nT、本底噪声为1.78 nT·Hz^(-1/2)。

图5 具有光读出的MEMS磁场传感器和传感器工作原理图

M. Lara-Castro等提出在印刷电路板上实现的MEMS磁场传感器的便携式信号调制系统,它配有能够谐磁场传感器的2个正弦信号发生器。磁场传感器由共振硅结构(600 μm x 700 μm x 5 μm) 、1个铝环(1 μm厚)和4个p型压敏电阻组成的惠斯登电桥构成。2个信号发生器的频率稳定度为±100 ppm,分辨率为1 Hz。该系统中,磁场与电压有近似线性关系;大气压下灵敏度和分辨率分别为0.32 V/T和35 nT。

龙亮等采用MEMS磁扭摆和检测差分电容构成了MEMS磁传感器。磁扭摆是通过在双端固定梁的硅薄膜上制作CoNiMnP永磁薄膜获得,磁传感器尺寸为3.7 mm x 2.7 mm x 0.5 mm,制备的MEMS磁传感器具有良好的线性,灵敏度为27.7 fF/mT,最小可分辨磁场大小为36 nT。

3、展望

目前基于Lorentz力的MEMS谐振式磁传感器主要通过压阻、光学和电容感测技术来检测磁场。这些技术可为设计人员提供研制特定应用场合的最佳传感器方法,例如,压阻感测适于采用体微加工工艺实现和简单的信号处理系统。但压阻感应存在电压偏移,且电阻易受温度影响,因此系统中需要提供温度补偿电路。电容感测主要通过表面微加工工艺实现,并将所施加的磁场转换为电输出信号。该技术具有很小的温度依赖性,并允许电子电路与磁传感器制作在同一芯片上。通常,电容感应的传感器在大气压下具有高的空气阻尼,为避免它的影响需要对器件进行真空封装才能提高其灵敏度。利用光学敏感技术制备的传感器由于具有抗电磁干扰的特性,因此系统中所需要电路比电容和压阻敏感技术的少,可在恶劣环境中工作,表面和体微加工工艺均适用于这种传感技术的优点。然而,这些感测技术都存在着由于焦耳效应而导致传感器结构发热的问题,这会产生热应力和谐振器的位移。为此,需要进一步对器件散热、谐振器机械可控性及真空封装研究,以确保获得更好的MEMS磁传感器性能。

随着微纳米技术的发展、微机械制造技术的成熟,越来越多的传感器开始向着集成化、智能化和网络化方向发展,它们已成为工业生产实现智能制造的重要动力。其智能应用主要在如下几方面:

(1) 传感技术。构建传感器网络系统,保证对信息进行搜集、整合与传输,使工业生产过程得到更有效的控制。

(2) 数控生产。总主线模式通过在线诊断,实现对整体工业生产线的仪表控制。

(3) 自动生产和机械。利用自动化技术开展机械生产,可显著提高生产效率和质量。

4、结束语

本文综述了通过体加工和表面加工方法、利用压阻、电容和光学技术制备的基于洛伦兹力的MEMS磁传感器,并介绍了各种结构磁传感器的灵敏度、品质因子、噪声和探测极限等特性。随着纳米技术、集成化技术以及封装技术的不断发展,更多高性能、同时可监测多个物理量的智能传感器会不断出现。

来源::MEMS

原文标题:基于洛伦兹力的MEMS磁传感器的研究进展

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根据公司2020年第一次临时股东大会的授权,公司董事会于近日办理了与该次变更有关的工商变更登记手续,....
的头像 MEMS 发表于 06-01 16:54 731次 阅读
MEMS收入及利润贡献占比超70%,耐威科技更名为赛微电子

苏州硅时代缔造行业神话,为热电堆芯片研发生产提供成熟的技术支持

苏州硅时代电子科技有限公司(以下简称“苏州硅时代”)作为提供专业MEMS代工解决方案的高技术公司,具....
的头像 MEMS 发表于 06-01 15:59 780次 阅读
苏州硅时代缔造行业神话,为热电堆芯片研发生产提供成熟的技术支持

Silex成功助力通用微推出新一代MEMS麦克风芯片

通用微是国内全自主研发70dB差分式、高信噪比、高AOP的MEMS麦克风芯片并流片成功的高科技企业。....
的头像 MEMS 发表于 06-01 15:55 683次 阅读
Silex成功助力通用微推出新一代MEMS麦克风芯片

ADI与北云科技面向自动驾驶行业推出A1组合导航板卡

5月28日消息,全球领先的高性能模拟技术公司ADI与国内高精度定位核心部件制造商北云科技(bynav....
的头像 牵手一起梦 发表于 06-01 15:29 963次 阅读
ADI与北云科技面向自动驾驶行业推出A1组合导航板卡

MEMS固态激光雷达在车路协同中应用拉开帷幕

2020年是5G商用规模化建设的关键年。5月17日,中国广电(河北广电网络集团)和中国交建、大唐移动....
的头像 MEMS 发表于 06-01 15:11 579次 阅读
MEMS固态激光雷达在车路协同中应用拉开帷幕

MEMS麦克风传感器参考设计的录音机

具有MEMS麦克风传感器参考设计的录音机。该参考设计演示了基于SAMG53微控制器和两个数字MEMS麦克风传感器的录音...
发表于 05-20 14:45 215次 阅读
MEMS麦克风传感器参考设计的录音机

磁传感器将是未来传感技术背后的巨人?

在汽车领域中,磁传感器是一种看不见但又不可或缺的技术,它能使从转弯信号到点火定时的一切都成为可能。 ...
发表于 05-19 07:34 94次 阅读
磁传感器将是未来传感技术背后的巨人?

MEMS惯性传感器的测试及应用领域

MEMS(Micro-Electro-Mechanical System)是指集机械元素、微型传感器以及信号处理和控制电路、接口电路、通信和电源于一...
发表于 05-18 06:28 184次 阅读
MEMS惯性传感器的测试及应用领域

必创科技自主研发MEMS,创新传感器未来

MEMS即微机电系统(Microelectro Mechanical Systems),是在微电子技术基础上发展起来的多学科交叉的前沿研究领域。经过四...
发表于 05-14 08:03 162次 阅读
必创科技自主研发MEMS,创新传感器未来

关于MEMS的技术简介

MEMS全称Micro Electromechanical System(微机电系统),是一种通常在硅晶圆上以IC工艺制备的微机电系统,微机械结构的...
发表于 05-12 17:27 254次 阅读
关于MEMS的技术简介

AD592 电流输出、精密IC温度传感器

和特点 高预校准精度:0.5°C(最大值,+25°C) 出色的线性度:0.15°C(最大值,0°C至+70°C) 宽工作温度范围:-25°C至+105°C 单电源供电:+4 V至+30 V 出色的可重复性和稳定性 高电平输出: 1 µA/K 双端单芯片IC:温度输入/电流输出 自热误差极小产品详情 AD592是一款双端单芯片集成电路温度传感器,其输出电流与绝对温度成比例。在宽电源电压范围内,该器件可充当一个高阻抗、1 µA/K温度相关电流源。改进的设计和对IC薄膜电阻的激光晶圆调整,使得AD592能够实现前所未有的绝对精度水平和非线性误差性能,而价格则与以前的产品相当。AD592可用于-25°C至+105°C应用,目前一般使用常规温度传感器(热敏电阻、RTD、热电偶和二极管等)。它采用塑封封装,具有单芯片集成电路固有的低成本优势,而且应用所需的总器件数非常少,因此AD592是目前性价比最高的温度传感器。使用AD592时,无需昂贵的线性化电路、精密基准电压源、电桥器件、电阻测量电路和冷结补偿。典型应用领域包括:电器温度检测、汽车温度测量和控制、HVAC(暖通空调)系统监控、工业温度控制、热电偶冷结补偿、电路板级电子温度诊断、仪器仪表温度读出选项,以...
发表于 02-22 15:55 91次 阅读
AD592 电流输出、精密IC温度传感器

TMP36 电压输出温度传感器

和特点 低工作电压:+2.7 V至+5.5 V 直接以摄氏度校准(°C) 比例系数:10 mV/8°C(TMP37为20 mV/8°C) 精度:±2°C(整个温度范围内,典型值) 线性度:±0.5°C(典型值) 能稳定驱动较大容性负载 额定温度范围:-40 °C至+125 °C,工作温度最高可达+150 °C 静态电流:小于50 µA 关断电流:最大0.5 µA 产品详情 TMP35/TMP36/TMP37是低电压、精密摄氏温度传感器,提供与摄氏温度成线性比例关系的电压输出。TMP35/TMP36/TMP37不需要执行任何外部校准,在+25°C时典型精度为±1°C,在−40°C至+125°C温度范围内典型精度为±2°C。TMP35/TMP36/TMP37的低输出阻抗及其线性输出和精密校准可简化与温度控制电路和ADC的接口。所有三个器件均可采用2.7 V至5.5 V的单电源供电。电源电流低于50 μA,自热效应非常小,在静止空气中小于0.1°C。此外还可以利用关断功能将电源电流降至0.5 μA以下。TMP35与LM35/LM45功能兼容,25°C时提供250 mV输出,TMP35温度测量范围为10°C至125°C。TMP36的额定温度范围为−40°C至+125°C,25°C时提供750 mV输出,采用2.7 V单电源时工作温度可...
发表于 02-22 15:55 75次 阅读
TMP36 电压输出温度传感器

TMP37 低电压温度传感器(Vo=500)

和特点 低工作电压:+2.7 V至+5.5 V 直接以摄氏度校准(°C) 比例系数:10 mV/°C(TMP37为20 mV/°C) 精度:±2 °C(整个温度范围内,典型值) 线性度:±0.5 °C(典型值) 能稳定驱动较大容性负载 额定温度范围:-40 °C至+125 °C,工作温度最高可达+150 °C 静态电流:小于50 µA 关断电流:0.5 µA(最大值) 产品详情 TMP35/TMP36/TMP37是低电压、精密摄氏温度传感器,提供与摄氏温度成线性比例关系的电压输出。TMP35/TMP36/TMP37不需要执行任何外部校准,在+25°C时典型精度为±1°C;在−40°C至+125°C温度范围内典型精度为±2°C。TMP35/TMP36/TMP37的低输出阻抗及其线性输出和精密校准可简化与温度控制电路和ADC的接口。所有三个器件均可采用2.7 V至5.5 V的单电源供电。电源电流低于50 μA,自热效应非常小,在静止空气中小于0.1°C。此外还可以利用关断功能将电源电流降至0.5 μA以下。TMP35与LM35/LM45功能兼容,25°C时提供250 mV输出,温度测量范围为10°C至125°C。TMP36的额定温度范围为−40°C至+125°C,25°C时提供750 mV输出,采用2.7 V单电源时工作温度可达...
发表于 02-22 15:55 42次 阅读
TMP37 低电压温度传感器(Vo=500)

TMP35 电压输出温度传感器

和特点 低工作电压:+2.7 V至+5.5 V 直接以摄氏度校准(°C) 比例系数:10 mV/8°C(TMP37为20 mV/8°C) 精度:±2°C(整个温度范围内,典型值) 线性度:±0.5°C(典型值) 能稳定驱动较大容性负载 额定温度范围:-40 °C至+125 °C,工作温度最高可达+150 °C 静态电流:小于50 µA 关断电流:0.5 µA(最大值) 产品详情 TMP35/TMP36/TMP37是低电压、精密摄氏温度传感器,提供与摄氏温度成线性比例关系的电压输出。TMP35/TMP36/TMP37不需要执行任何外部校准,在+25°C时典型精度为±1°C,在−40°C至+125°C温度范围内典型精度为±2°C。TMP35/TMP36/TMP37的低输出阻抗及其线性输出和精密校准可简化与温度控制电路和ADC的接口。所有三个器件均可采用2.7 V至5.5 V的单电源供电。电源电流低于50 μA,自热效应非常小,在静止空气中小于0.1°C。此外还可以利用关断功能将电源电流降至0.5 μA以下。TMP35与LM35/LM45功能兼容,25°C时提供250 mV输出,TMP35温度测量范围为10°C至125°C。TMP36的额定温度范围为−40°C至+125°C,25°C时提供750 mV输出,采用2.7 V单电源时工作...
发表于 02-22 15:55 24次 阅读
TMP35 电压输出温度传感器

TMP17 低成本电流输出温度传感器

和特点 工作温度范围:–40°C至+105°C 单电源供电:4 V至30 V 出色的可重复性和稳定性 高电平输出:1 µA/K 单芯片IC:温度输入/电流输出 自热误差极小 产品详情 TMP17是一款单芯片集成电路温度传感器,其输出电流与绝对温度成比例。在宽电源电压范围内,该器件可充当一个高阻抗、1 µA/K温度相关电流源。改进的设计和对IC薄膜电阻的激光晶圆调整,使得TMP17能够实现前所未有的绝对精度水平和非线性度误差性能,而价格则与以前的产品相当。 TMP17可用于-40℃至+105°C应用,这些应用目前一般使用常规温度传感器(热敏电阻、RTD、热电偶和二极管等)。使用TMP17时,无需昂贵的线性化电路、精密基准电压源、电桥器件、电阻测量电路和冷结补偿。TMP17采用低成本的SO-8表贴封装。 方框图...
发表于 02-22 15:55 50次 阅读
TMP17 低成本电流输出温度传感器

AD22100 电压输出型温度传感器,内置信号调理功能

和特点 200°C温度测量范围 精度优于满量程的±2% 线性度优于满量程的±1% 温度系数:22.5 mV/°C 输出与温度 x V+成比例 单电源供电 反向电压保护 自热效应极小 高电平、低阻抗输出产品详情 AD221001是一款片内集成信号调理功能的单芯片温度传感器,工作温度范围为-50°C至+150°C,非常适合众多HVAC、仪器仪表和汽车应用。由于内置信号调理功能,因此无需任何调整、缓冲或线性化电路,系统设计得以大大简化,整体系统成本也会降低。输出电压与温度和电源电压的乘积成比例(比率关系)。采用+5.0 V单电源时,输出摆幅从0.25 V(-50°C)至+4.75 V(+150°C)。由于具有比率特性,AD22100在与模数转换器接口时可提供高性价比解决方案。ADC的+5 V电源用作ADC和AD22100的基准电压源(参见数据手册中的图2),因而无需使用精密基准电压源,成本得以降低。 方框图...
发表于 02-22 15:55 82次 阅读
AD22100 电压输出型温度传感器,内置信号调理功能

TMP01 低功耗可编程温度控制器(温度传感器)

和特点 工作温度范围:–55°C至+125°C(–67°F至+257°F)精度:±1.0°C°C(整个温度范围内,典型值)温度比例电压输出用户编程温度跳变点用户编程迟滞20 mA开路集电极跳变点输出TTL/CMOS兼容型单电源供电:4.5 V至13.2 VPDIP、SOIC和TO-99封装 产品详情 TMP01是一款温度传感器,产生与绝对温度成比例的电压输出,并在器件高于或低于特定温度范围时,从两路输出之一产生控制信号。高/低温度跳变点和迟滞(过冲)频带均由用户选择的外部电阻确定。对于大批量生产,这些电阻均以片上方式提供。TMP01由一个带隙基准电压源和一对匹配比较器构成。基准电压源同时提供稳定的2.5 V输出和与绝对温度(VPTAT)成比例的电压,其温度系数非常精确,为5 mV/K;25°C时,基准电压为1.49 V(标称值)。比较器基于外部设定的温度跳变点比较VPTAT,当超过其中一个阈值时则产生一个开路集电极输出信号。迟滞也可通过外部电阻链编程,取决于来自2.5 V基准电压源的总电流。该电流生成镜像,并在触发一个比较器后,产生一个极性正确的迟滞失调电压。两个比较器相互并联,以确保消除迟滞重叠,并消除相邻跳变区之间不稳定的跃迁。TMP01采...
发表于 02-22 15:54 71次 阅读
TMP01 低功耗可编程温度控制器(温度传感器)

AD590 双端IC温度传感器

和特点 线性输出电流:1 µA/K 宽温度范围:-55°C至+150°C 与探头兼容的陶瓷传感器封装 双端器件:电压输入/电流输出 激光调整至±0.5°C校准精度(AD590M) 出色的线性度:满量程范围±0.3°C (AD590M) 宽电源电压范围:4 V至30 V 传感器与外壳绝缘 低成本 产品详情 AD590是一款双端集成电路温度传感器,其输出电流与绝对温度成比例。在4 V至30 V电源电压范围内,该器件可充当一个高阻抗、恒流调节器,调节系数为1 µA/K。片内薄膜电阻经过激光调整,可用于校准器件,使该器件在298.2K (25°C)时输出298.2 µA电流。 AD590适用于150°C以下、目前采用传统电气温度传感器的任何温度检测应用。低成本的单芯片集成电路及无需支持电路的特点,使它成为许多温度测量应用的一种很有吸引力的备选方案。应用AD590时,无需线性化电路、精密电压放大器、电阻测量电路和冷结补偿。除温度测量外,还可用于分立器件的温度补偿或校正、与绝对温度成比例的偏置、流速测量、液位检测以及风速测定等。AD590可以裸片形式提供,适合受保护环境下的混合电路和快速温度测量。 AD590特别适合远程检测应用。它提供高阻抗电流输出,对长线路上的压降不敏...
发表于 02-22 15:54 125次 阅读
AD590 双端IC温度传感器

LTC2995 具警报输出的温度传感器和双通道电压监视器

和特点 可测量温度和两个电压 电压输出与温度成比例 用于温度和电压的可调门限 ±1°C 远端温度准确度 ±2°C 内部温度准确度 ±1.5% 电压门限准确度 3.5ms 更新时间 2.25V 至 5.5V 电源电压 输入干扰抑制 可调复位超时 220μA 静态电流 漏极开路警报输出 采用 3mm x 3mm QFN 封装 产品详情 LTC®2995 是一款高准确度温度传感器和双通道电源监视器。该器件可将一个外部二极管传感器的温度和 / 或其自身芯片的温度转换为一个模拟输出电压,并抑制由于噪声和串联电阻引起的误差。将两个电源电压和测量温度与采用阻性分压器设定的上限和下限进行比较。如果某个门限被超过,则器件将通过把对应的漏极开路逻辑输出拉至低电平以传送一个警报信号。LTC2995 可采用普遍使用的 NPN 或 PNP 晶体管或者新式数字器件内置的温度二极管提供 ±1°C 的准确温度结果。电压的监视准确度为 1.5%。一个 1.8V 基准输出简化了门限设置,并可用作一个 ADC 基准输入。LTC2995 采用紧凑型 3mm x 3mm QFN 封装,为温度和电压监视提供了一款准确和低功率的解决方案。 应用 网络服务器 内核、I/O 电压监视器 台式电脑和笔记本电脑 环境监测 方框图...
发表于 02-22 15:54 63次 阅读
LTC2995 具警报输出的温度传感器和双通道电压监视器

AD22103 电压输出型3.3 V温度传感器,内置信号调理功能

和特点 3.3 V单电源供电 温度系数:28 mV/°C 100°C温度测量范围(0°C至+100°C) 精度优于满量程的2.5% 线性度优于满量程的0.5% 输出与温度 x VS成比例 自热效应极小 高电平、低阻抗输出 反向电源电压保护 产品详情 AD22103是一款片内集成信号调理功能的单芯片温度传感器,工作温度范围为0°C至+100°C,非常适合众多3.3 V应用。由于内置信号调理功能,因此无需任何调整、缓冲或线性化电路,系统设计得以大大简化,整体系统成本也会降低。输出电压与温度和电源电压的乘积成比例(比率关系)。采用+3.3 V单电源时,输出摆幅从0.25 V(0°C)至+3.05 V(+100°C)。由于具有比率特性,AD22103在与模数转换器接口时可提供高性价比解决方案。ADC的电源用作ADC和AD22103的基准电压源,因而无需使用精密基准电压源,成本得以降低。应用 微处理器散热管理 电池和低供电系统 电源温度监控 系统温度补偿 板级温度检测 方框图...
发表于 02-22 15:54 50次 阅读
AD22103 电压输出型3.3 V温度传感器,内置信号调理功能

LTC2997 远程 / 内部温度传感器

和特点 可将远程传感器或内部二极管温度转换为模拟电压±1°C 远程温度准确度±1.5°C 内部温度准确度内置串联电阻抵消2.5V 至 5.5V 电源电压 1.8V 基准电压输出 3.5ms VPTAT 更新时间4mV/Kelvin 输出增益 170μA 静态电流采用 6 引脚 2mm x 3mm DFN 封装 产品详情 LTC®2997 是一款高准确度模拟输出温度传感器。该器件可将一个外部传感器的温度或其自身的温度转换为一个模拟电压输出。一种内置算法能够消除 LTC2997 与传感器二极管之间的串联电阻所引起的误差。LTC2997 可利用低成本二极管连接的 NPN 或 PNP 晶体管、或者利用微处理器或 FPGA 上的集成型温度晶体管来提供准确的测量结果。将引脚 D+ 连接至 VCC 便可把 LTC2997 配置为一个内部温度传感器。LTC2997 提供了一个附加的 1.8V 基准电压输出,该输出既可用作一个 ADC 基准输入,也可用于产生与 VPTAT 输出进行比较的温度门限电压。LTC2997 提供了一款适合于准确温度测量的精准和通用型微功率解决方案。Applications温度测量远程温度测量环境监视系统热控制台式电脑和笔记本电脑网络服务器 方框图...
发表于 02-22 12:13 120次 阅读
LTC2997 远程 / 内部温度传感器

ADXRS645 高温、抗振动、±2000°/s陀螺仪

和特点 高性能、±2000°/s角速率传感器 长寿命: 保证1000小时(TA = 175°C) 创新型陶瓷垂直贴装封装,适合于俯仰或滚动速率响应 宽工作温度范围: -40°C至175°C 可在宽频率范围内提供高振动抑制特性 抗冲击能力:10,000 g 输出与基准电源成比率 5 V单电源供电 根据数字命令执行自测 温度传感器输出产品详情 ADXRS645是一款高性能角速率传感器,具有出色的抗振动能力,可用于高温环境中。 ADXRS645采用ADI公司取得专利的大规模BiMOS表面微加工工艺制造,多年实际应用证明性能稳定可靠。 先进的差分四传感器设计提供出色的加速和振动抑制。 输出信号RATEOUT是电压值,与围绕封装顶部垂直轴转动的角速率成比例。 最小测量范围为±2000°/,加入单个外部电阻之后可扩展至±5000°/s。 输出与所提供的基准电源成比率。 芯片工作还需要其它几个外部电容。 该器件提供温度输出,用于补偿技术。 两路数字自测输入通过机电方式激励传感器,以测试传感器和信号调理电路是否正常工作。 ADXRS645 提供 8 mm × 9 mm × 3 mm、15引脚钎焊引脚三列直插式封装。应用 地质勘探中的井下测量 极高温度工业应用 恶劣的机械环境方框图...
发表于 02-22 12:12 97次 阅读
ADXRS645 高温、抗振动、±2000°/s陀螺仪

ADGM1004 带集成驱动器的0 Hz至13 GHz、2.5kV HBM ESD SP4T MEMS开关

和特点 完全工作频率低至0 Hz/dc 导通电阻:1.8 Ω(典型值) 关断泄漏:0.5 nA(最大值) −3 dB带宽 RF2、RF3为13 GHz(典型值) RF1、RF4为10.8 GHz(典型值) RF性能特性 插入损耗:0.45 dB(典型值,2.5 GHz) 隔离:24 dB(典型值,2.5 GHz) IIP3:67 dBm(典型值) 射频(RF)功率:32 dBm(最大值) 驱动寿命:10亿周期(最小值) 密封开关触点 开关导通时间:30 μs(典型值) 静电放电(ESD)人体模型(HBM)额定值 5 kV(对于RF1至RF4和RFC引脚) 2.5 kV(对于所有其他引脚) 集成驱动器,无需外部驱动器 电源电压:3.1 V至3.3 V CMOS/LVTTL兼容 并行接口和独立控制开关 没有电源时,开关处于开路状态有关避免所有RF引脚上出现浮空节点的要求,请参见“应用信息”部分 5 mm × 4 mm × 1.45 mm、24引脚LFCSP 产品详情 ADGM1004是一款宽带、单刀四掷(SP4T)开关,采用ADI公司的微型机电系统(MEMS)开关技术制造而成。该技术支持小型、宽带宽、高线性、低插入损耗开关,能够在低至直流的频率范围内工作,是各种RF应用的理想解决方案。集成控制芯片可生成通过CMO...
发表于 02-22 12:10 200次 阅读
ADGM1004 带集成驱动器的0 Hz至13 GHz、2.5kV HBM ESD SP4T MEMS开关

ADIS16228 数字三轴振动传感器,集成FFT分析和存储系统

和特点 频域三轴振动传感器 平坦的频率响应:最高至5 kHz 数字加速度数据,± 18 g测量范围数字范围设置:0 g至1 g/5 g/10 g/20 g 实时采样模式:20.48 kSPS(单轴) 捕获采样模式:20.48 kSPS(三轴)触发器模式:SPI、计时器、外部可编程抽取滤波器,11种速率设置选定的滤波器设置支持多记录捕获手动捕获模式支持时域数据采集 针对所有三轴(x, y, z)的512点实数值FFT 3种窗口选项:矩形、Hanning、平顶 可编程FFT均值功能:最多255个均值 存储系统:所有三轴(x, y, z)上14个FFT记录产品详情 ADIS16228 iSensor® 是一款完整的振动检测系统,集三轴加速度检测与先进的时域和频域信号处理于一体。时域信号处理包括可编程抽取滤波器和可选的窗函数。频域处理包括针对各轴的512点、实数值FFT和FFT均值功能,后一功能可降低噪底变化,从而提高分辨率。通过14记录FFT存储系统,用户可以追踪随时间发生的变化,并利用多个抽取滤波器设置捕获FFT。20.48 kSPS采样速率和5 kHz平坦频段提供的频率响应适合许多机械健康状况检测应用。铝芯可实现与MEMS加速度传感器的出色机械耦合。在所有操作中,内部时钟驱动数据采样和信号处理系统...
发表于 02-22 12:07 151次 阅读
ADIS16228 数字三轴振动传感器,集成FFT分析和存储系统

ADXRS910 侧翻检测层内陀螺仪

和特点 高性能、层内滚动速率陀螺仪 温度补偿,高精度偏移和灵敏度性能 陀螺仪噪声:2°/s rms(最大值) 16位数据字串行端口接口(SPI)数字输出 静态功耗:<20 mA 3.3 V和5 V电源供电 温度范围:-40°C至+105°C 针对层内滚动速率检测的16引脚SOIC_CAV表贴封装 通过汽车应用认证 产品详情 ADXRS910是一款针对汽车侧翻检测应用的高性能层内陀螺仪。ADXRS910还具有内部温度传感器,用于补偿偏移和灵敏度性能,在−40°C至+105°C温度范围内提供出色的稳定性。该陀螺仪提供±300°/s满量程性能,灵敏度为80 LSB/°/s。其谐振磁盘传感器结构可实现围绕层内轴的角速率测量。-3 dB滤波器转折频率可选择为24.6 Hz、49 Hz、102 Hz或201 Hz。该器件的传感器数据输出为包含在32位SPI处理中的16位、二进制补码字。SPI通信兼容频率高达10 MHz。ADXRS910采用16引脚倒腔SOIC封装。ADXRS910的额定工作电压为3.3 V至5 V此,功耗小于20 mA。其规格对−40°C至+105°C的温度范围有效。应用 侧翻检测 方框图...
发表于 02-22 12:07 83次 阅读
ADXRS910 侧翻检测层内陀螺仪

LTC2996 具警报输出的温度传感器

和特点 可将远端或内部二极管温度转换为模拟电压可调的过温和欠温门限电压输出与温度成比例±1℃ 远端温度准确度±2℃ 内部温度准确度内置串联电阻抵消漏极开路警报输出2.25V 至 5.5V 电源电压1.8V 基准电压输出200μA 静态电流10 引脚 3mm x 3mm DFN 封装 产品详情 LTC®2996 是一款高准确度温度传感器,具有可调过温和欠温门限以及漏极开路警报输出。该器件可将一个外部二极管传感器的温度或其自身芯片的温度转换为一个模拟输出电压,并抑制由于噪声和串联电阻引起的误差。将测量的温度与采用阻性分压器设定的上限和下限进行比较。如果超过门限,则器件将通过把对应的漏极开路逻辑输出拉至低电平以传送一个警报信号。LTC2996 可采用普遍使用的 NPN 或 PNP 晶体管或者新式数字器件内置的温度二极管提供 ±1℃ 的准确温度结果。一个 1.8V 基准输出简化了门限设置,并可用作一个 ADC 基准输入。LTC2996 采用紧凑型 3mm x 3mm DFN 封装,为温度监视提供了一款准确和低功率的解决方案。应用 温度监视和测量 系统热控制 网络服务器 台式电脑和笔记本电脑 环境监测 方框图...
发表于 02-15 18:38 182次 阅读
LTC2996 具警报输出的温度传感器

ADIS16203 可编程360° 倾斜计

和特点 0°至360°倾角计±180°输出格式选项 14位数字倾斜度输出线性输出,0.025°分辨率 12位数字温度传感器输出 数字控制偏置校准 数字控制采样速率 数字控制滤波 数字控制方向/方位 包括速率/阈值限制的双报警设置 辅助数字I/O端口 数字激活的自测功能 数字激活的低功耗模式 SPI®兼容型串行接口 辅助12位ADC输入和DAC输出 单电源供电:3.0V至3.6V 抗冲击能力:3500 g 产品详情 ADIS16203是一款完整的倾斜角测量系统,采用ADI公司的 iSensor™集成技术制造,全部功能均集成于一个紧凑的封装中。该器件采用嵌入式信号处理解决方案来增强ADI公司的 iMEMS®传感器技术,可提供适当格式的工厂校准、传感器数字倾斜角数据,从而利用串行外设接口(SPI)即可方便地访问数据。通过SPI接口可以访问多个测量结果:360°线性倾斜角、±180°线性倾斜角、温度、电源和一个辅助模拟输入。由于可以轻松访问校准的数字传感器数据,因此开发者能够获得可立即供系统使用的器件,使开发时间、成本和编程风险得以减少。通过数个内置特性,如单命令失调校准等,以及方便的采样速率控制和带宽控制,该器件很容易适应终端系统的独特特征。ADIS16...
发表于 02-15 18:37 70次 阅读
ADIS16203 可编程360° 倾斜计

ADT6501 采用SOT-23封装的低成本、2.7 V至5.5 V、微功率温度开关(监控温度范围为+35°C至+115°C)

和特点 ±0.5°C(典型)阈值精度 工厂设置跳变点范围为−45°C至+15°C,增量10°C+35°C至+115°C,增量10°C 无需外部元件 最高工作温度:125°C 开漏输出(ADT6501/ADT6503) 推挽输出(ADT6502/ADT6504) 引脚可选迟滞为2°C和10°C 电源电流:30 μA(典型值) 节省空间的5引脚SOT-23封装产品详情 ADT6501/ADT6502/ADT6503/ADT6504为跳变点温度开关,提供5引脚SOT-23封装。它们都含有一个内置带隙温度传感器,用于局部温度检测。当温度超过跳变点设置时,逻辑输出被激活。ADT6501/ ADT6503逻辑输出为低电平有效和开漏输出。ADT6502/ADT6504逻辑输出为高电平有效和推挽输出。经数字化转换后,温度的分辨率为0.125°C(11位)。工厂跳变点设置间距为10°C,冷阈值型号的设置范围为−45°C至+15°C,热阈值型号为+35°C至+115°C。这些器件不需要外部元件,典型消耗30 μA电源电流。引脚可选温度迟滞为2°C和10°C。温度开关的额定工作电压范围为2.7 V至5.5 V。 ADT6501和ADT6502仅限监控+35°C至+115°C范围内的温度。因此,当温度超过所选跳变点温度时,逻辑输出引脚变成有效状态。ADT650...
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ADT6501 采用SOT-23封装的低成本、2.7 V至5.5 V、微功率温度开关(监控温度范围为+35°C至+115°C)

AD22151G 线性输出磁场传感器

和特点 可调失调,支持单极性或双极性工作 在整个温度范围内具有低失调漂移 宽增益可调范围 在整个温度范围内具有低增益漂移 可调一阶温度补偿 与 Vcc成比例 产品详情 AD22151G是一款线性磁场传感器,其输出电压与垂直施加于封装上表面的磁场成比例。 方框图
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AD22151G 线性输出磁场传感器

AD22105 低压、电阻可编程恒温开关

和特点 用户可编程的温度设定点 设定点精度:2.0°C 预设迟滞:4.0°C 宽电源电压范围:+2.7 VDC至+7.0 VDC 宽温度范围:-40°C至+150°C 产品详情 AD22105是一款固态恒温开关。只需一个外部编程电阻,AD22105就能用来在宽工作温度范围(-40°C至+150°C)内的任意温度精确执行开关功能。它采用新颖的电路架构,当环境温度超过用户设置的设定点温度时,AD22105置位开集输出。该器件具有约4°C的迟滞,可防止开关迅速反复地动作。 AD22105设计采用+2.7 V至+7.0 V的单电源供电,适合在电池供电应用和工业控制系统中工作。由于功耗很低(3.3 V电源电压下仅230 µW),自热误差极小,电池寿命得以最大程度地延长。该器件内置一个可选的200 kΩ上拉电阻,便于驱动CMOS输入等轻负载。 它也可以直接驱动一个低功耗LED指示器。 方框图...
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AD22105 低压、电阻可编程恒温开关