Es wird ein monolithisch mit der kompletten Nachweisschaltung integrierter Beschleunigungssensor auf einem Chip vorgestellt, der voll den Anforderungen der Automobilindustrie für Airbag-Systeme entspricht. Die eigentliche Sensorstruktur besteht aus einem Differentialkondensator, dessen ineinandergreifende Finger die Chip-Oberfläche parallel überziehen. Die Nachweisschaltung arbeitet mit einer Trägerfrequenz von 1 MHz. Das Ausgangssignal des Beschleunigungssensors wird auf das Sensorelement rückgekoppelt, so daß ein elektromechanisch geschlossener Regelkreis aufgebaut wird. So kann der Sensor im erzwungenen Gleichgewicht arbeiten, und Verbiegungen und damit Rauschen und Verzerrungen werden reduziert. Zusätzlich ist eine elektrostatisch aktivierbare Selbsttestfunktion des Sensorelementes implementiert. Die Gesamtempfindlichkeit beträgt 20 mV g-1 bei einem Bereich der Beschleunigung von -50g bis +50g. Die wichtigsten Schritte des Fertigungsprozesses für das Sensorelement und grundlegende theoretische Betrachtungen werden dargestellt. Ergebnisse von Messungen des Rauschens, der Linearität, der Abhängigkeit der Empfindlichkeit von der Beschleunigungsrichtung sowie ihrer Temperaturabhängigkeit werden angegeben.
A surface micromachined silicon accelerometer with on-chip detection circuitry
Durch Oberflächen-Mikrobearbeitung erzeugter Si-Beschleunigungsmesser mit monolithisch integrierter Nachweisschaltung
Sensors and Actuators, A, Physical ; 45 , 1 ; 7-16
1994
10 Seiten, 11 Bilder, 20 Quellen
Article (Journal)
English
Micromachined Siliçon Vibratory Three-Axis Accelerometer
Online Contents | 1997
Micromachined Tunneling Accelerometer
NTRS | 1993
|Surface Micromachined Accelerometer: A Technology Update
SAE Technical Papers | 1991
|A piezoresistive silicon accelerometer with monolithically integrated CMOS-circuitry
Tema Archive | 1995
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