MEMS电场传感器原理

高　新　技　术

２００８　　ＮＯ．０３

科技资讯

车用ＭＥＭＳ传感器原理与发展

邵毅明　　张帆

（重庆交通大学交通运输学院　　重庆　　４０００７４）

摘　要：汽车的ｅｃｕ就相当于人的大脑，汽车里面的通讯就是人的神经，而传感器就相当于人的五官，它需要对压力，加速度，角速度，排出气体浓度等外界各种动态进行及时的检测。而最新ＭＥＭＳ（微机电系统）传感器无疑是传感器发展的新的趋势。本文简述了倾角传感器的原理和发展状况并对几种汽车用ＭＥＭＳ传感器做了介绍和比较，并给出了相应产品的性能参数。关键词：ＭＥＭＳ　　传感器　　原理

中图分类号：Ｕ４６３　　　　　　　　　　　　文献标识码：Ａ　　　　　　　　　　　　文章编号：１６７２－３７９１（２００８）０１（ｃ）－０００５－０２

１　引言

自２０世纪８０年代以来，汽车上应用的传感器越来越多。各种各样的传感器已经深刻地融入到汽车的各个功能系统，包括发动机管理系统（ＥＭＳ）、底盘与传动系统、安全系统、车身电子系统、空调环境系统等。

２００６年中国汽车传感器的应用市场结构中，按传感器在各种汽车电子产品中的销售额计算，发动机电子控制系统和电子仪表依次占据市场排名的前两位，二者所占市场份额总和接近６０％，随着汽车半导体技术的发展，多功能、高

高　新　技　术

２００８　　ＮＯ．０３

科技资讯

车用ＭＥＭＳ传感器原理与发展

邵毅明　　张帆

（重庆交通大学交通运输学院　　重庆　　４０００７４）

摘　要：汽车的ｅｃｕ就相当于人的大脑，汽车里面的通讯就是人的神经，而传感器就相当于人的五官，它需要对压力，加速度，角速度，排出气体浓度等外界各种动态进行及时的检测。而最新ＭＥＭＳ（微机电系统）传感器无疑是传感器发展的新的趋势。本文简述了倾角传感器的原理和发展状况并对几种汽车用ＭＥＭＳ传感器做了介绍和比较，并给出了相应产品的性能参数。关键词：ＭＥＭＳ　　传感器　　原理

中图分类号：Ｕ４６３　　　　　　　　　　　　文献标识码：Ａ　　　　　　　　　　　　文章编号：１６７２－３７９１（２００８）０１（ｃ）－０００５－０２

１　引言

自２０世纪８０年代以来，汽车上应用的传感器越来越多。各种各样的传感器已经深刻地融入到汽车的各个功能系统，包括发动机管理系统（ＥＭＳ）、底盘与传动系统、安全系统、车身电子系统、空调环境系统等。

２００６年中国汽车传感器的应用市场结构中，按传感器在各种汽车电子产品中的销售额计算，发动机电子控制系统和电子仪表依次占据市场排名的前两位，二者所占市场份额总和接近６０％，随着汽车半导体技术的发展，多功能、高

《传感器原理及应用》试卷四

适用班级：（电子071 ，072，073，074，075） 题号 得分 一 二 三 四 五 六 总分 核分人 得分 评卷人

一、填空题：（共20空，每空1分，共20分）

1、传感器一般由 、 、 测量电路和辅助电源四个部分组成。

2、气敏电阻传感器是利用半导体对气体的__________作用而使其__________发生变化的现象来检测气体的成分和浓度。气敏电阻传感器通常由 、 和封装体等三部分组成。

3、为减少电容式传感器在使用中存在的______________，可以在结构上加保护电极，但要求保护电极和被保护电极要为______________。

4、变隙式电感式传感器与螺线管式电感式传感器都可以用来测位移， _____________线性范围大，______________测量灵敏度高。

5、霍尔片越厚其霍尔灵敏度系数越__________（大或小），霍尔灵敏度系数的含义是指____________________________________________。 6、热电偶产生的热电势一般由

目录

一、国内外mems 传感器生产厂商介绍 ............................. 2

1 国内生产厂商 ....................................................................................................................... 2

2国外生产厂商 ........................................................................................................................ 8

二、MEMS产业竞争格局 ................................................... 11

1. 产品结构 ............................................................................................................................ 11 2、中国半导体

分析气体传感器选择及其分类

气体传感器是气体检测系统的核心，通常安装在探测头内。从本质上讲，气体传感器是一种将某种气体体积分数转化成对应电信号的转换器。探测头通过气体传感器对气体样品进行调理，通常包括滤除杂质和干扰气体、干燥或制冷处理、样品抽吸，甚至对样品进行化学处理，以便化学传感器进行更快速的测量。

气体的采样方法直接影响传感器的响应时间。目前，气体的采样方式主要是通过简单扩散法，或是将气体吸入检测器。（简单扩散是利用气体自然向四处传播的特性。目标气体穿过探头内的传感器，产生一个正比于气体体积分数的信号。由于扩散过程渐趋减慢，所以扩散法需要探头的位置非常接近于测量点。扩散法的一个优点是将气体样本直接引入传感器而无需物理和化学变换。样品吸入式探头通常用于采样位置接近处理仪器或排气管道。这种技术可以为传感器提供一种速度可控的稳定气流，所以在气流大小和流速经常变化的情况下，这种方法较值得推荐。将测量点的气体样本引到测量探头可能经过一段距离，距离的长短主要是根据传感器的设计，但采样线较长会加大测量滞后时间，该时间是采样线长度和气体从泄漏点到传感器之间流动速度的函数。对于某种目标气体和汽化物，如SiH4以及大多数生物溶剂，气体和汽化物样品量可能会因

功能与简介：

当一块通有电流的金属或半导体薄片垂直地放在磁场中时，薄片的两端就会产生电位差，这种现象就称为霍尔效应。两端具有的电位差值称为霍尔电势U，其表达式为 U=K·I·B/d 其中K为霍尔系数，I为薄片中通过的电流，B为外加磁场（洛伦慈力Lorrentz）的磁感应强度，d是薄片的厚度。由此可见，霍尔效应的灵敏度高低与外加磁场的磁感应强度成正比的关系。

霍尔传感器的外形图和与磁场的作用关系如右图所示。磁场由磁钢提供，所以霍尔传感器和磁钢需要配对使用。

霍尔传感器检测转速示意图如下。在非磁材料的圆盘边上粘贴一块磁钢，霍尔传感器固定在圆盘外缘附近。圆盘每转动一圈，霍尔传感器便输出一个脉冲。通过单片机测量产生脉冲的频率就可以得出圆盘的转速。

备注：当没有信号产生时，可以改变一下磁钢的方向，霍尔对磁钢方向有要求。没有磁钢时输出高电平，有磁钢时输出低电平。

接线图：

测速原理图：

产品图片和管脚图：

黄长贵(德力西变频器)

摘要：本文介绍了霍尔电流传感器在通用变频器中的作用，分析了设置传感器的类型、方式、目的和需求，并介绍了传感器的工作原理及作用。 关

传感器的基础效应

物联网工程专业2011班

目录 光电效应 泡克耳斯效应 克尔效应

电致发光效应 电致发光效应 法拉第效应

磁光克尔效应 科顿-穆顿效应 塞曼效应 光磁效应 霍尔效应 磁阻效应

巨磁阻效应 塞贝克效应 珀尔帖效应 汤姆逊效应 压电效应 声音的多普勒效应

声电效应 声光效应 磁声效应 纳米效应 光弹效应

邹烈勇 陈黎妮 陈萍 黄慧莹 黄慧莹 谢晓君 李菁雯 杨紫霜 陈丹 王行健 陈昊 董扬帆 董扬帆 时红杰 陈霖 陈天恒 谢榕 陶焕 刘进 董涛 柯奕佳 余耀 戴敬禹

光电效应

邹烈勇

中文名称：光电效应 英文名称： photoelectric effect 现象 物质吸收光子并激发出自由电子的行为。 光电效应由德国物理学家赫兹于1887年发现，对发展量子理论起了根本性作用。 大约1900年，马克思·普朗克（Max Planck）对光电效应作出最初解释，并引出了光具有的能量包裹式能量（quantised）这一理论。 1902年，勒纳（Lenard）也对其进行了研究，指出光电效应是金属中的电子吸收了入射光的能量而从表

毕 业 设 计 指 导 课 论 文

MEMS传感器的现状及发展前景

摘要：MEMS传感器是随着纳米技术的发展而兴起的新型传感器,具有很多新的特性,相对传统传感器其具有更大的优势。在追求微型化的当代,其具有良好的发展前景,必将受到各个国家越来越多的重视。文章首先介绍了MEMS传感器的分类和典型应用,然后着重对几个传感器进行了介绍,最后对MEMS传感器的发展趋势与发展前景进行了分析。 关键词：MEMS传感器; 加度计; 陀螺仪; 纳米技术; 微机构; 微传感器

1

Status and Development Prospect of MEMS Sensors

Abstract: MEMS sensor is a new type of sensor with the development of nanotechnology. It has many new features, which has a great advantage over traditional sensors. In the pursuit of miniaturization of the cont

毕 业 设 计 指 导 课 论 文

MEMS传感器的现状及发展前景

摘要：MEMS传感器是随着纳米技术的发展而兴起的新型传感器,具有很多新的特性,相对传统传感器其具有更大的优势。在追求微型化的当代,其具有良好的发展前景,必将受到各个国家越来越多的重视。文章首先介绍了MEMS传感器的分类和典型应用,然后着重对几个传感器进行了介绍,最后对MEMS传感器的发展趋势与发展前景进行了分析。 关键词：MEMS传感器; 加度计; 陀螺仪; 纳米技术; 微机构; 微传感器

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基于物料分拣系统的传感器原理介绍

《传感器原理及应用》讨论课报告书

电感式传感器的基本原理及典型应用

学院：机械工程学院

班级：13-1机械电子工程（卓越）

组员：李响夏中岩张轩赫

贡献率：李响资料查询，整理 40%

夏中岩资料整理，编辑 30% 张轩赫 PPT设计编写 30%

指导教师：边辉

完成日期：2016.05

基于物料分拣系统的传感器原理介绍

目录

摘要 ............................................................................................................................... - 2 - 1 物料分拣系统简述 ................................................................................................... - 3 - 2 物料分拣系统中的传感器 ...................................................................................