一种含有新型薄膜的硅基MEMS压力-温度集成传感器

提出了一种含有新型不规则形状的压力敏感膜的压阻式压力传感器,这种新型薄膜结构能够将整个膜面的应变聚集在四个局部区域内,从而提高传感器的灵敏度。惠斯通电桥被用来实现压强到电信号的转换,而电桥上的薄膜电阻刚好位于压力敏感膜片上的四个应变最大区域。实验测试表明,压力传感器能在3~129 kPa压强范围内正常工作,灵敏度为27.34μV/kPa,迟滞为1.2%,精度为±2.348%FS。此外,还在压力敏感膜外的零应变区集成了一个温敏电阻R_(T)作为温度传感器,仿真和测试结果表明,压强不会干扰温敏电阻的工作。采用开尔文四线法来测量R_(T)与温度的关系,测试结果表明温度传感器能在16~113℃的温度范围内工作,灵敏度为2.55Ω/℃,迟滞误差为0.1%,精度为±0.145%FS。