熱對(duì)流式雙軸加速度傳感器新技術(shù)應(yīng)用

熱對(duì)流式雙軸加速度傳感器 是以虛擬的、懸浮于空中的“熱氣團(tuán)”作為重力塊。在微機(jī)械結(jié)構(gòu)上沒有可活動(dòng)的部分，其獨(dú)特的“橋式”結(jié)構(gòu)牢牢地固定在硅芯片上，而使其能夠抵御大于50000g的沖擊。

熱對(duì)流式加速度傳感器是采用MEMS技術(shù)，基于單片CMOS集成電路的制造工藝而生產(chǎn)出來的一個(gè)完整的加速度測(cè)量系統(tǒng)，就像其它加速度傳感器一樣有重力塊(質(zhì)量塊)。熱對(duì)流式加速度傳感器是以可移動(dòng)的熱對(duì)流小氣團(tuán)作為重力塊的。通過測(cè)量，由加速度引起的內(nèi)部腔體內(nèi)的溫度氣團(tuán)的位置變化來測(cè)量加速度。熱對(duì)流式加速度傳感器以氣態(tài)氣體作為質(zhì)量塊，同傳統(tǒng)的實(shí)體質(zhì)量塊相比，這種加速度傳感器具有很大的優(yōu)勢(shì)，它不存在電容式傳感器所存在的粘連、顆粒等問題，同時(shí)還能抵抗50000g的沖擊。這使得熱對(duì)流式加速度傳感器生產(chǎn)的合格品率大大提高，生產(chǎn)成本有效降低，因而使用的故障率很低。

熱對(duì)流式加速度傳感器的內(nèi)部還包含傳感器的模擬信號(hào)后處理電路。來自同一軸、兩個(gè)方向的熱電耦組信號(hào)經(jīng)差分放大、溫度比較、模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)模轉(zhuǎn)換、低通濾波和緩沖，輸出已經(jīng)放大了的模擬信號(hào)；或經(jīng)差分放大、溫度比較和模數(shù)轉(zhuǎn)換，直接將信號(hào)處理成I2C 接口界面。因此，熱對(duì)流式加速度傳感器是一個(gè)多芯片的片上系統(tǒng)，即SOC或MCM。

由于熱對(duì)流式加速度傳感器采用MEMS技術(shù)以及基于標(biāo)準(zhǔn)的CMOS制造工藝，這使其圓片加工工序的成品率大大提高，全線成品率達(dá)到90%以上。

ADI等著名集成電路公司都已開發(fā)了這種類型的加速度傳感器，如二軸的ADXL320/321，三軸的ADXL330；其它如MAS-LA/LD系列雙軸加速度傳感器等。MEMS IC在中國(guó)大陸設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，更具有低成本的優(yōu)勢(shì)，使產(chǎn)品更具競(jìng)爭(zhēng)力。 熱對(duì)流式加速度傳感器采用5×5 ×1.55mm LCC-8封裝，體積小而薄，十分適合便攜式產(chǎn)品的應(yīng)用。