电容式压力微传感器及其无线测量系统

摘要

该文的主要研究工作如下:1.以接触式电容压力传感器为基础,通过对它的非线性力学模型的分析,提出了由集成电路构成的考虑力学模型特点的具有非线性补偿的电容测量电路和模型以及由接触式电容压力传感器构成的无线通讯系统.2.根据接触式电容压力传感器具有两个分段线性测量区域的特点,以模拟乘法器为核心部件,利用它的鉴相特性,设计了高线性度(线性度约为3.42﹪)和高灵敏度(28mV/pF)的电容测量电路,解决了电容式传感器的小电容测量问题,提出了可实现接触式传感器全量程准线性的测量.3.为便于实现传感器与测量电路的集成,基于开关电容电路的原理设计出了频率输出的CMOS电容信号处理电路.4.以MEMS工艺和CMOS电路为基础,对传感器的无线测量电路进行了解析研究,设计了以CMOS吉尔伯特单元为核心的移相键控调制解调无线通讯电路.5.通过仿真实验和电路实验,验证了电容式压力传感器小电容信号测试和无线测量系统的可行性.

目录

文摘

英文文摘

第一章 前言

§1.1微机电系统简介

§1.2电容式压力传感器概况

§1.3传感器集成与无线传感器

§1.4本课题的任务

第二章 电容式传感器模型

§2.1电容式压力传感器结构原理

§2.2硅膜片的弹性分析

第三章 电容式压力传感器测量电路

§3.1电容信号处理电路原理

§3.2正弦振荡-放大电路

§3.3移相电路

§3.4同步检波

§3.5电路调试与实验结果

§3.6传感器分段线性测量的实现设想

第四章 电容式微传感器无线测量系统初探

§4.1无线测量系统框图

§4.2 CMOS电容信号处理电路

§4.3CMOS方波调制电路

§4.4解调电路

§4.5仿真结果

第五章 结论与展望

§5.1结论

§5.2展望

致谢

参考文献