智能共振微传感器和微执行器:用于多功能传感应用的高性能,广泛的双轴磁性敏感/不敏感微设备

科学领域:

• 微电子机械系统 (MEMS) 是一种微电子机械系统.
• 先进的传感器技术 传感器技术
• 执行器系统 执行器系统

背景情况:

• 智能系统中对微型智能传感器和执行器的需求日益增加.
• 需要具有双感应和执行能力的混合设备.
• 在复杂的磁环境中,当前微设备的局限性.

研究的目的:

• 在单个MEMS芯片上展示双向洛伦茨力磁力计和执行器的概念验证.
• 为了证明设备的混合功能,可调节的灵敏度和磁场不灵敏度.
• 探索其在智能和自主系统中先进应用的潜力.

主要方法:

• 设计和制造一个MEMS设备,其中包括一个带导向的曲微共振器和微执行器.
• 利用电热激发用于智能热启动和动态传感.
• 通过输入电源调整设备的第一个对称模式,用于频率转移控制.

主要成果:

• 该设备作为一个高性能双轴磁传感器 (灵敏度~36.58% T-1,Bmin 0.83 μT Hz-1),直线度高达±400 mT.
• 它作为一个磁场不敏感的执行器 (灵敏度为3.28%T-1),在43mW时具有~4μm位移.
• 根据输入功率水平证明可调节的灵敏度和频率转移.

结论:

• 拟议的MEMS微设备展示了作为传感器和执行器的有希望的混合功能.
• 它的可调节特性,磁场不敏感性和易于制造提供了显著的优势.
• 开发三轴磁传感器/执行器网络和各种工业应用的潜力.