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，颜色传感器rgb比例系数是多少，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，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，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，颜色传感器生活的应用，表明小尺寸的传感器电容的边缘效应不可忽略。
高速芯片温度检测技术
芯片在工作时容易变热，为了保证芯片工作在一个稳定的状态，必须保证芯片温度的变化在可容许的范围以内。对高速芯片采取冷却技术，首先要检测工作时的温度变化。温度传感器集成电路是一种完全基于半导体硅的温度检测新技术，能够实现扩展测温范围、进行远程温度监测。采用风扇自动控制技术与温度传感器集成电路，不仅可以节约成本，而且减少噪音污染，是高速芯片冷却技术的发展趋势。
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磁电阻/超导复合式磁传感器早由D. Robbes等人提出，该类传感器主要由磁电阻传感器和超导磁场放大器构成。其中超导磁场放大器是一个由超导薄膜构成的闭合环路。超导环路中有一段宽度狭窄区域。磁电阻传感器位于超导磁场放大器环路狭窄区域上方并由绝缘层分隔。
对于超导磁场放大器而言，其磁场放大倍数主要由放大器的尺寸和狭窄区域宽度决定。增大超导磁场放大器的尺寸，以及减小狭窄区域的宽度，都会显著增加超导磁场放大器的磁场放大倍数。例如，理论计算表明，当超导磁场放大器直径达到25 mm，狭窄区域宽度为2 μm时，磁场放大倍数将达到3500 倍，而相应的磁电阻/超导复合式磁传感器的磁场探测能力将有望达到1 f，甚至更低的磁场。
磁电阻/超导复合式磁传感器的性能不仅取决于超导磁场放大器的磁场放大能力，同时也取决于磁电阻传感器的灵敏度、噪声等特性。目前在磁电阻传感器领域性能为优异、同时有应用价值及潜力的当属GMR和TMR磁传感器。下面将分别对GMR/超导复合式磁传感器的发展及本课题组在TMR/超导复合式磁传感器制备、测试方面开展的工作进行介绍。
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