熱對流式雙軸加速度傳感器新技術(shù)應(yīng)用

熱對流式雙軸加速度傳感器 是以虛擬的、懸浮于空中的“熱氣團(tuán)”作為重力塊。在微機械結(jié)構(gòu)上沒有可活動的部分，其獨特的“橋式”結(jié)構(gòu)牢牢地固定在硅芯片上，而使其能夠抵御大于50000g的沖擊。

熱對流式加速度傳感器是采用MEMS技術(shù)，基于單片CMOS集成電路的制造工藝而生產(chǎn)出來的一個完整的加速度測量系統(tǒng)，就像其它加速度傳感器一樣有重力塊(質(zhì)量塊)。熱對流式加速度傳感器是以可移動的熱對流小氣團(tuán)作為重力塊的。通過測量，由加速度引起的內(nèi)部腔體內(nèi)的溫度氣團(tuán)的位置變化來測量加速度。熱對流式加速度傳感器以氣態(tài)氣體作為質(zhì)量塊，同傳統(tǒng)的實體質(zhì)量塊相比，這種加速度傳感器具有很大的優(yōu)勢，它不存在電容式傳感器所存在的粘連、顆粒等問題，同時還能抵抗50000g的沖擊。這使得熱對流式加速度傳感器生產(chǎn)的合格品率大大提高，生產(chǎn)成本有效降低，因而使用的故障率很低。

熱對流式加速度傳感器的內(nèi)部還包含傳感器的模擬信號后處理電路。來自同一軸、兩個方向的熱電耦組信號經(jīng)差分放大、溫度比較、模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)模轉(zhuǎn)換、低通濾波和緩沖，輸出已經(jīng)放大了的模擬信號；或經(jīng)差分放大、溫度比較和模數(shù)轉(zhuǎn)換，直接將信號處理成I2C 接口界面。因此，熱對流式加速度傳感器是一個多芯片的片上系統(tǒng)，即SOC或MCM。

由于熱對流式加速度傳感器采用MEMS技術(shù)以及基于標(biāo)準(zhǔn)的CMOS制造工藝，這使其圓片加工工序的成品率大大提高，全線成品率達(dá)到90%以上。

ADI等著名集成電路公司都已開發(fā)了這種類型的加速度傳感器，如二軸的ADXL320/321，三軸的ADXL330；其它如MAS-LA/LD系列雙軸加速度傳感器等。MEMS IC在中國大陸設(shè)計和生產(chǎn)，更具有低成本的優(yōu)勢，使產(chǎn)品更具競爭力。 熱對流式加速度傳感器采用5×5 ×1.55mm LCC-8封裝，體積小而薄，十分適合便攜式產(chǎn)品的應(yīng)用。