一个高性能微差压传感器

科学领域:

• 微电子机械系统 (MEMS) 是一种微电子机械系统.
• 生物医学工程 生物医学工程
• 传感器技术 传感器技术

背景情况:

• 微差压传感器 (MDPS) 对MEMS应用至关重要.
• 微型传感器对于先进的生物医学导管至关重要,特别是在低法语 (Fr) 应用中.
• 现有的传感器在满足5Fr中央静脉压力 (CVP) 监测导管等设备的严格尺寸和性能要求时经常面临挑战.

研究的目的:

• 设计和制造一个高性能,小型化的基于在绝缘体 (SOI) 的MDPS用于微压检测.
• 评估传感器的性能特征,包括灵敏度,非线性,精度和热稳定性.
• 评估开发的MDPS在生物医学导管中集成的潜力.

主要方法:

• 使用8英寸MEMS工艺设计和制造基于SOI的MDPS.
• 在室温和高温至160°C的0-1kPa压力范围内的传感器性能表征.
• 评估关键性能指标:灵敏度,非线性,精度,零输出温度系数 (TCO) 和温度灵敏度系数 (TCS).

主要成果:

• 制造出来的MDPS的尺寸为1mm × 1mm × 0.4mm.
• 在室温下达到3.401mV/V/kPa的灵敏度,非线性为0.376%FS,整体精度为0.59%FS.
• 经过证明,在高达160°C的温度下稳定运行,TCO为0.093%FS/°C,TCS为-0.144%FS/°C.

结论:

• 基于SOI的小型MDPS满足了将其集成到生物医学导管中的要求很高的尺寸和性能标准.
• 传感器的高精度,灵敏度和热稳定性使其适合CVP监控等关键应用.
• 使用标准的8英寸MEMS工艺确保了批量生产的成本效益,为医疗器械更广泛采用铺平了道路.