一种扭转谐振式MEMS电场传感器

摘要

提出了一种基于微机电系统(MEMS)的扭转谐振式电场传感器.该微型电场传感器的感应电极与屏蔽电极采用共面叉指结构,首次采用扭转谐振的工作方式,显著提高了微型电场传感器的灵敏度.介绍了传感器的工作原理、结构设计、有限元仿真及实验.实验结果表明:在0～50 kV/m电场范围内,该传感器的线性度为0.14％,3个往返行程的总不确定度优于0.43％.在增益电阻为100 MΩ 的情况下,传感器灵敏度达到4.55 mV/(kV/m),相对已有传感器灵敏度提高了1个数量级.