[發明專利]一種力/磁多功能傳感器

有效

• 申請號: 201610150468.8
• 申請日: 2016-03-16
• 公開（公告）號: CN105606158B
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發明（設計）人: 趙曉鋒;楊向紅;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;B81B7/00
• 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: 劉冬梅,路永斌

技術領域

本發明涉及傳感器技術領域，尤其是涉及一種力/磁多功能集成傳感器。

背景技術

隨著科學技術的迅速發展，傳感器技術倍受重視，但是單一物理量傳感器已不能滿足工業生產、航空航天等領域，為了能夠準確的對環境多個物理量變化同時進行檢測，在一個芯片上集成多種功能的敏感元件可同時測量多個物理量，此種力/磁多功能傳感器具有體積小、重量輕以及集成一體化等優點。

專利號為CN201420085249.2實用新型涉及的是一種溫度、濕度、氣壓集成傳感器，包括一電路板，在電路板上設有溫度傳感器、濕度傳感器、信號處理電路，溫度傳感器、濕度傳感器及壓力傳感器的輸出端均與信號處理電路的輸入端相連接，信號處理電路與電路板構成一體式信號處理電路板，壓力傳感器采用的是真空壓阻式壓力傳感器，濕度傳感器采用的是鉑電阻溫度傳感器，濕度傳感器采用的是濕敏電容傳感器，真空壓阻式壓力傳感器、鉑電阻溫度傳感器、濕敏電容傳感器集成在一體式信號處理電路板上。該實用新型減少了外界對傳感器信號的影響，提高了穩定性，降低了生產成本，可廣泛應用于環境監測，氣象測量、智能建筑、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、管道等眾多行業。

專利號為CN201310117126.2的發明公開一種與CMOS工藝兼容的MEMS溫度濕度集成傳感器及其制造方法。該發明提供一種溫度濕度集成傳感器，其包括基材、形成于基材上的絕緣層、形成于絕緣層上的下電極、形成于下電極上的中間濕度感知層以及形成于中間濕度感知層上的上電極，其中下電極采用由N型多晶硅/鋁或者N型多晶硅/P型多晶硅形成的熱電偶來測量溫度。該發明的溫濕度集成傳感器，下電極采用Al和多晶硅形成熱電偶，這是CMOS兼容工藝，可以與CMOS同時流通，制造方便。

專利號為CN201210498929.2的發明專利公開了一種無源無線溫、濕度集成傳感器，采用懸臂梁電容式溫度傳感器和叉指電容式濕度傳感器，包括從下至上依次連接的半導體襯底、下介質層、下金屬層、中間介質層、中間金屬層、上介質層，以及位于上介質層上表面的上金屬互連線和濕敏材料。該發明的懸臂電容式溫度傳感器-電感回路與叉指電容濕度傳感器-電感回路分頻工作，同時無線測量溫度、濕度，可以應用于密閉環境或惡劣條件下溫度、濕度兩種參數的測量與采集。該發明傳感器采用CMOS MEMS工藝制備，具有較好的性能和較低的成本。

專利號為CN201210451111.5的發明專利公開了一種溫度壓力集成傳感器，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。該發明將溫度傳感器緊貼的安裝在壓力傳感器的不銹鋼座上方或側方，通過測量作為介質熱傳導載體的不銹鋼的溫度來獲得介質的溫度。該結構安裝方便，使用方便，為石油、化工、食品、制冷空調行業提供了一種新型的溫度壓力集成傳感器。

發明內容

為了解決上述問題，本發明人進行了銳意研究，設計出一種可以同時檢測力和磁場多功能傳感器，從而完成了本發明。

具體來說，本發明的目的在于提供以下方面：

(1)一種力/磁多功能傳感器，其中，該傳感器包括：

用來檢測外加磁場的第一懸臂梁1，和

用來檢測外加力的第二懸臂梁2。

(2)根據上述1所述的多功能傳感器，其中，

所述第一懸臂梁1為硅懸臂梁，包括(優選根部制作)四個薄膜晶體管，為第一薄膜晶體管TFT1、第二薄膜晶體管TFT2、第三薄膜晶體管TFT3和第四薄膜晶體管TFT4，其頂端為自由端，優選制作為磁性材料；和/或

所述第二懸臂梁2為硅懸臂梁，包括(優選根部制作)四個薄膜晶體管，第五薄膜晶體管TFT1′、第六薄膜晶體管TFT2′、第七薄膜晶體管TFT3′和第八薄膜晶體管TFT4′，其頂端為自由端，優選制作集成化硅質量塊，更優選無磁性材料。

(3)根據上述1或2所述的多功能傳感器，其中，