[實用新型]一種壓力/二維磁場單片集成傳感器

有效

• 申請號: 201520963911.4
• 申請日: 2015-11-26
• 公開（公告）號: CN205175463U
• 公開（公告）日: 2016-04-20
• 發明（設計）人: 趙曉鋒;李寶增;溫殿忠
• 申請（專利權）人: 黑龍江大學
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02
• 代理公司: 北京康思博達知識產權代理事務所(普通合伙) 11426
• 代理人: 路永斌;劉冬梅

技術領域

本實用新型涉及傳感器技術領域，尤其涉及一種壓力/二維磁場單片集成傳感器。

背景技術

隨著科學技術的進步，傳感器的應用越來越受到重視，但是單一的傳感器只能測量一個物理量，而在工業生產、航天航空等領域，為了準確全面地認識對象或環境，以進行進一步控制，往往需要多個物理量，而在一個芯片上集成多種功能敏感元器件的集成傳感器能同時測量多個物理量，此種集成傳感器具有體積小、重量輕以及集成一體化等優點。

專利號為201310208494.8的發明專利采用集成化的設計技術將溫度、濕度、二氧化碳傳感器和數字信號處理電路設計成一個模塊，溫度、濕度、二氧化碳傳感器的功能是將外界溫度、濕度、二氧化碳信號轉換為電信號輸出；數字信號處理電路的功能是通過控制原理傳感器輸出的電信號轉換成標準的電壓信號輸出；因為采用一體式的工藝結構，從而減少了外界對傳感器信號的影響，提高了穩定性，減少了體積，降低了生產成本。

申請號為201210451111.5的發明專利提供了一種溫度壓力集成傳感器，該集成傳感器包括溫度傳感器、綁定電路板、溫度傳感器安裝槽、感壓元件、壓力座、壓力進入口和導線，其特征在于：壓力進入口位于壓力座的下端，綁定電路板位于壓力座的上端，綁定電路板緊貼于壓力座的頂面，溫度傳感器安裝在溫度傳感器安裝槽中且緊貼壓力座，被測介質的熱量通過壓力座傳導至溫度傳感器，溫度傳感器通過導線與綁定電路板相連接進行信號傳輸。

但是，對于壓力/二維磁場的集成化傳感器的報道較少，同時，由于傳感器基本結構和集成化工藝條件限制，傳感器存在靈敏度低、溫度漂移大等問題，很難實現芯片的集成化和小型化。

實用新型內容

為了克服上述問題，本發明人進行了銳意研究，設計出一種可以同時檢測壓力和磁場的壓力/二維磁場單片集成傳感器。

具體來說，本實用新型的目的在于提供以下方面：

(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、第四磁敏二極管MD4的正極相連的第一負載電阻R_x1、第二負載電阻R_x2、第三負載電阻R_y3和第四負載電阻R_y4，和

高阻SOI襯底，在其上設置第一磁敏二極管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、第一負載電阻R_x1、第二負載電阻R_x2、第三負載電阻R_y3和第四負載電阻R_y4；

(2)根據上述(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)根據上述(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的負極相連形成公共負極，正極形成差分輸出，從而實現二維磁場的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的負極相連形成公共負極，正極形成差分輸出，從而實現二維磁場的Y軸方向磁場的檢測；

(4)根據上述(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；