Физические основы микросистемной техники. Механцев Е.Б - 50 стр.

UptoLike

50
емкость конденсатора
x
C
меняется.
Рис. 4.5. Структура чувствительного элемента датчика:
1 – подложка n-типа; 2 – n+-электрод; 3 – полость;
4 – диэлектрик; 5 – мембрана; 6 – оксид кремния
Для повышения чувствительности преобразователя нередко используют
мостовые схемы включения чувствительных элементов датчиков. В частности,
для такого включения идеально подходит рассмотренный ранее дифференци-
альный чувствительный элемент (см. рис. 4.3). Детальная работа датчика рас-
смотрена в [6]. Принцип его
работы можно понять с помощью рис. 4.6. Емкости
и , включенные последовательно, составляют два плеча мостовой схемы,
а роль двух других плеч играют двуполярные источники питания
. Опор-
ное напряжение подается на емкости через ключевую схему, которая на рис. 4.6
представлена условно, а практически реализуется на МОП-транзисторах,
управление которыми осуществляется последовательностью импульсов в виде
меандра. Таким образом, постоянное опорное напряжение преобразуется в по-
следовательность импульсов, запитывающих мост то в одной, то в противопо-
ложной полярности.
1
C
2
C
оп
U±
При балансе
моста (
h=0;
С=0) выходное напряжение равно нулю, а
при наличии расбаланса
h
h
U
СС
СС
UU
опоп
=
+
=
21
12
.
Это напряжение для дальнейшей обработки подается на схему измере-
ний.
Наконец, в последнее время стали применяться более сложные компенса-
ционные схемы измерения, в том числе и в датчиках перемещений. Работа та-