非接触式表面电势测量的MEMS微型静电压仪

摘要

针对工业中的表面电势测量应用，研制了一种新型的基于微机械加工技术（MEMS技术）的微型静电压仪。为了提高器件的信噪比和灵敏度，传感器敏感结构基于谐振式工作原理，并采用差分激励和差分敏感的结构设计。基于高速数字芯片和数字信号处理技术，研制了传感器的数字化检测系统原理样机。该传感器可实现非接触式表面电势测量，在距离目标表面20mm位置，该传感器最小分辨电压优于10V，精度优于10％。文中还进行了摩擦泡沫表面电势的测量，试验结果表明：该传感器可反映表面电势的变化和电荷衰减。