LTCC高溫壓力傳感器的關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、高溫壓力傳感器是民用工業(yè)如汽車、航空領(lǐng)域等以及國(guó)防軍工領(lǐng)域中需求最廣泛的器件,同時(shí)也是微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)的主要產(chǎn)品之一。相比傳統(tǒng)的壓力傳感器,無(wú)線無(wú)源高溫壓力傳感器在惡劣環(huán)境下有著巨大的優(yōu)勢(shì)。本文主要對(duì)LTCC(低溫共燒陶瓷)無(wú)線無(wú)源高溫壓力傳感器的高溫特性以及無(wú)線信號(hào)的耦合距離進(jìn)行了研究,對(duì)惡劣環(huán)境下壓力參數(shù)的測(cè)量有著重要的意義。
　　本文介紹了LTCC無(wú)線無(wú)源高溫壓力傳感器的常見結(jié)構(gòu)、壓力感應(yīng)原理、無(wú)線信號(hào)讀取的基本原

2、理,介紹了傳感器的關(guān)鍵設(shè)計(jì)原則,對(duì)傳感器制造工藝中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析和研究。
　　本文對(duì)傳感器無(wú)線信號(hào)耦合距離特性進(jìn)行了研究,設(shè)計(jì)了耦合距離的測(cè)試平臺(tái)。研究了傳感器電感線圈與讀取天線線圈參數(shù)相同時(shí)和不同時(shí),線圈內(nèi)徑、外徑、線寬、匝數(shù)及形狀對(duì)耦合距離的影響,根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果給出了電感線圈幾何參數(shù)的取值建議。通過MATLAB軟件仿真了電容、電感、電阻參數(shù)與品質(zhì)因數(shù)的關(guān)系,并實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了電容、電感、電阻參數(shù)對(duì)耦合距離的影響。提出通過在天線后

3、方緊貼面積大于天線面積的鐵氧體來增強(qiáng)耦合效果及增大耦合距離,經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,這種方法增強(qiáng)了傳感器與讀取天線的耦合效果并增大了耦合距離。
　　本文對(duì)傳感器的高溫特性進(jìn)行了研究,設(shè)計(jì)了傳感器高溫特性的驗(yàn)證系統(tǒng),傳感器在室溫到600℃范圍內(nèi)進(jìn)行了測(cè)試,測(cè)試結(jié)果表明傳感器諧振頻率有較明顯的溫度漂移,對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行了分析并得到了諧振頻率在高溫下漂移的原因。提出了一種LTCC材料介電常數(shù)溫度特性的測(cè)試方法并進(jìn)行了測(cè)試。根據(jù)諧振頻率溫度漂移的原因?qū)?/p>