[實(shí)用新型]一種壓力/二維磁場單片集成傳感器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520963911.4
• 申請日: 2015-11-26
• 公開（公告）號: CN205175463U
• 公開（公告）日: 2016-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙曉鋒;李寶增;溫殿忠
• 申請（專利權(quán)）人: 黑龍江大學(xué)
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02
• 代理公司: 北京康思博達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11426
• 代理人: 路永斌;劉冬梅

1.一種壓力/二維磁場單片集成傳感器，其特征在于，該單片集成傳感器包括：

用來檢測二維磁場的X軸方向磁場的第一磁敏二極管(MD1)和第二磁敏二極管(MD2)，

用來檢測二維磁場的Y軸方向磁場的第三磁敏二極管(MD3)和第四磁敏二極管(MD4)，

用來檢測壓力的第一壓敏電阻(R₁)、第二壓敏電阻(R₂)、第三壓敏電阻(R₃)和第四壓敏電阻(R₄)，

分別與第一磁敏二極管(MD1)的正極、第二磁敏二極管(MD2)的正極、第三磁敏二極管(MD3)的正極和第四磁敏二極管(MD4)的正極相連的第一負(fù)載電阻(R_x1)、第二負(fù)載電阻(R_x2)、第三負(fù)載電阻(R_y3)和第四負(fù)載電阻(R_y4)，和

高阻SOI襯底，在其上設(shè)置第一磁敏二極管(MD1)、第二磁敏二極管(MD2)、第三磁敏二極管(MD3)、第四磁敏二極管(MD4)、第一壓敏電阻(R₁)、第二壓敏電阻(R₂)、第三壓敏電阻(R₃)、第四壓敏電阻(R₄)、第一負(fù)載電阻(R_x1)、第二負(fù)載電阻(R_x2)、第三負(fù)載電阻(R_y3)和第四負(fù)載電阻(R_y4)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓力/二維磁場單片集成傳感器，其特征在于，

所述第一磁敏二極管(MD1)與第二磁敏二極管(MD2)的磁敏感方向相反；

所述第三磁敏二極管(MD3)與第四磁敏二極管(MD4)的磁敏感方向相反。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種壓力/二維磁場單片集成傳感器，其特征在于，

所述第一磁敏二極管(MD1)和第二磁敏二極管(MD2)的負(fù)極相連形成公共負(fù)極，正極形成差分輸出，從而實(shí)現(xiàn)二維磁場的X軸方向磁場的檢測；

所述第三磁敏二極管(MD3)和第四磁敏二極管(MD4)的負(fù)極相連形成公共負(fù)極，正極形成差分輸出，從而實(shí)現(xiàn)二維磁場的Y軸方向磁場的檢測。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種壓力/二維磁場單片集成傳感器，其特征在于，所述第一磁敏二極管(MD1)、第二磁敏二極管(MD2)、第三磁敏二極管(MD3)和第四磁敏二極管(MD4)都為硅磁敏二極管。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓力/二維磁場單片集成傳感器，其特征在于，第一壓敏電阻(R₁)、第二壓敏電阻(R₂)、第三壓敏電阻(R₃)和第四壓敏電阻(R₄)構(gòu)成惠斯通電橋結(jié)構(gòu)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種壓力/二維磁場單片集成傳感器，其特征在于，

所述第一壓敏電阻(R₁)與所述第四壓敏電阻(R₄)串聯(lián)，形成第一輸出電壓(V_out1)；

所述第二壓敏電阻(R₂)與所述第三壓敏電阻(R₃)串聯(lián)，形成第二輸出電壓(V_out2)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種壓力/二維磁場單片集成傳感器，其特征在于，所述第一輸出電壓(V_out1)與所述第二輸出電壓(V_out2)構(gòu)成差分輸出，從而實(shí)現(xiàn)壓力的測量。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓力/二維磁場單片集成傳感器，其特征在于，在所述高阻SOI襯底下面設(shè)置有第一壓敏電阻(R₁)、第二壓敏電阻(R₂)、第三壓敏電阻(R₃)和第四壓敏電阻(R₄)的硅杯。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種壓力/二維磁場單片集成傳感器，其特征在于，所述硅杯采用微電子加工系統(tǒng)技術(shù)制作。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓力/二維磁場單片集成傳感器，其特征在于，第一磁敏二極管(MD1)、第二磁敏二極管(MD2)、第三磁敏二極管(MD3)、第四磁敏二極管(MD4)、第一壓敏電阻(R₁)、第二壓敏電阻(R₂)、第三壓敏電阻(R₃)和第四壓敏電阻(R₄)都采用CMOS工藝和雙極型工藝制作。