硅微传感器及其集成测量系统研究

Study on Micro-silicon Transducer and its Integrated Measurement System

项目编号：59725512

华北工学院　张文栋、李永红、熊继军、董海峰、刘俊、郭涛、张斌珍

　　从20< /font>世纪 90年代开始，微机电系统（Micro Electronic Mechanical System, MEMS）技术逐渐引起世界各国政府的高度重视。就象二十世纪，具有信号处理功能的微电子技术彻底改变了人类的生产生活方式一样，MEMS 技术，将成为新世纪的高技术竞争热点。在MEMS 技术的研究和应用中，一个很重要的分支就是复合参数检测及其微型系统集成的问题。本项目主要研究集加速度、温度和压力检测为一体的复合硅微传感器及其集成测量系统，包括硅微复合传感器、数据采样、数据编码压缩、数据存储以及必要的电源和控制单元，整个系统的目标是实现微体积、微功耗、微噪声和高可靠性的微型集成测量系统。结合具体的器件研制，进行M EMS制造、微机理、环境因子理论、实时数据压缩存储理论、三轴加速度集成检测分离理论、微结构动态性能测试、仿真技术和封装等方面的研究。

● 项目创新点

　　针对军事和航空航天领域的实际环境和需求，进行了环境因子理论、多传感器信息融合理论和并行梁电阻网络加速度检测理论的研究，并完成了单质量块三轴硅微集成加速度传感器以及温度/压力复合传感器的设计和加工。在实时数据压缩存储理论的指导下，研制出了实时大容量在线数据采集压缩芯片Th9801。

● 代表性论文

1、张文栋等，微型测量仪，《兵工学报》，第20卷，第17-20页，中国兵工学会，1999。

2、Wendong Zhang, et al. Multi-parameter micosensor and the integrated measurement system,Proceedings of IEEE IMTC/2000,IEEE Instrumentation and Measurement Society, pp 305-308, USA, 2000

3、Wendong Zhang, et al.Study on Thermal Microstructures, Proceeding of ISTM/99. International Academic Publishers. Pp.9-14 ，Xi'an, 1999

● 专利情况

1、实用新型专利"集成硅微电阻式加速度传感器" ，已获得通过，将在近期取得专利证书，申请号：00248228.2

2、发明专利"集成硅微电阻式加速度传感器及其制造加工方法"，已进入实审阶段，申请号：00126172.X

● 成果转化和应用

　　研制了出三个系列十余种不同类型的加速度计和微型加速度测试系统，应用于十多种型号，为我国重大武器型号的研制与改造做出了贡献，取得了良好的社会效益与经济效益。

工程与材料科学部、国际合作局主办
数理科学部、化学科学部协办