维告试hp/ www Cyvip com Instrument Technique and Sensor Jan.2006 展测量仪器的动态测量范圄,从而使系统获得较高的精度。 系统软件负责整个工作顺序的管理和实现,双向电压源的 23软件程序设计 切换程控放大器的增益设置稳定放大信号的延迟时间和A 匚系统初始化」 D转换。流程见图6 结束语 <判断标志位为 提出了一种基于双极性脉冲电压触发技术的电导信号测 量仪,该装置具有专门设计的防腐、卫生型传感器探头并采 「正向激励开始 反向激励开始 用新的激励方法,削弱了直流信号触发时所带来的极化问题 程控放大AD转换 简化了电路设计并提高了数据的采集速度。系统测试表明: 该电导信号测量仪结构简单,设计合理,抗干扰能力强。精 将转换结果存人数据区 度可达0.8%,采样间隔时间为1.202ms,达到了预期指标和 标志位取反 效果。 参考文献: 2次采样结束 [1]胡宗定,王一平工程电导测试技术天津:天津大学出版社,1989 [2] RANDALL E W, WIKINSON A J, CILLIERS JJ, et al. Current Pulse 关闭激励 Technique for Electrical Resistance Tomography Measurements. 2n World Congress on Industrial Process Tomography, Hannover, Germany, 2001: 2次采样值作差 发选结果到E机了 [3] LIU Teijun, Huang Zhiyao, Wang Baolian, et al. High Speed Electrial 清除PCA,AD数据 Resistance Tomography System Based on Bi-directional Pulse Current Technique. The 4th Intemational Symposium on Measurment Techniques of Multiphase Flows, Hangzhou, 2004: 194-198 图6系统敦件流程图 作者简介:张敏,(1979-),硕士,主要从事检测自动化装置的研究 (上接第9页) (上接第14页) (1)在电铸工艺中主要是以刻蚀后的硅结构为模具。该工艺的关键5结束语 是要解决硅-玻璃对准的技术难关。 系统具有一定的智能化功能,灵敏度可以由 (2)在深孔、深槽中消耗掉的金属离子不能很快得到补充使得电镀软件根据探测现场的环境自动设置每次探测到 出的金属微结构中产生较多孔隙均匀度不高解决该问题可利用脉冲电源的数据可以自动记录并长期保存。与传统的设 或使用超声波增加电镀液中离子的扩散速度,探索最佳的电镀条件。 备比较,无需复杂的硬件电路,以单片机为控制 4结论 核心,大大提高了系统的可靠性和抗干扰能力。 实验结果表明利用硅深刻蚀制造硅模具-电镀-去模形成金属结构采用检测微弱磁场变化的巨磁阻传感器为磁敏 的工艺方法是可行的。该技术充分利用了体硅微加工技术和电镀技术的优 件,检测灵敏度高,可探测的距离远。以 点解决了体硅微加工技术中只能加工硅材料的局限与微电子技术具有较4.5cm×4.5cm截面积的金属物计,探测有效距 好的兼容性,可望为研制新型的MEMS提供新的加工工艺方法和思路。 离可达50cm 参考文献 参考文献 [1]周兆英,冯焱颖微系统与纳系统技术世界电子元器件,2004(9):2-6 [1张明英国 Safeline金属探测器的抗电磁干扰措 [2] BUSTILLO, JAMES M, HOWE, ROGER T, MULLER, R S, Surface micromachining 施.电工技术,2003(5):54 for microelectromechanical systems. Proceedings of the IEEE, 1998 2]刘慧娟.一种新型智能金属探测器.北方交通大学 [3] GUCKEL.H, High-Aspect-Ratio micromachining via deep X-Ray lithography.Pro- 学报,2001,25(1):5-99 [3]美国NE公司 AA and AB- Series analog Sensor [4]J, BHARDWA, ASHRAF, H. MCQUARRIE, A Dry Silicon Etching for MEMS. The sym- http://www.nve.com/analogfensors.htm2005 podium on Microstructures and Microfabricated Systems at the Annual Meeting of the Elec [4]王化祥张淑英传感器原理及应用天津:天津大 chemical Society, Montreal, Quebec, Canada. May 4-9, 1997 学出版社,1999:90-91 [s] LEE S W,SHIFG LOPATIN S D New Copper Seed- layer enhancement process metrol. [5] SMTTH, CH. Robert W. Schneider. Low-field Magnet ogy for advanced dual-damascene interconnects, Joumal of Electronic: Materials, 2003, 32 icSensingwithGmrSensors[eb/ol].http://Www nve.com/lowfieldsensingpapers.htm,2005 [6] ABRAHAM M, EHRFELD, W HESSEL V, a ad. Microel. Eng, 1998, 41/42: 47-52 作者简介:贺桂芳,(1963-),副教授,主要从事传感器 作者简介:吴英,(192-),副教授,主要从事微纳米传感器、微型机电系统及应用研 技术和电子技术的教学和科研工作。InstrumentTechniqueandSensor Jan．2OO6 展测量仪器的动态测量范围，从而使系统获得较高的精度。 2．3 软件程序设计 系统初始化 正向激励开始l l反向激励开始 程控放大 ，A／D转换 将转换结果存人数据区 IY 关闭激励 l ，- -P -- -- -P- -P ．， ，●-_-_^_--__，^_，_一 2次采样值作差 发送结果到 Pc机 清除PGA，A／D数据 N 田 6 系统软件流程圈 系统软件负责整个工作顺序的管理和实现 ，双向电压源的 切换、程控放大器的增益设置、稳定放大信号的延迟时间和 A／ D转换。流程见图 6。 4 结束语 提出了一种基于双极性脉冲电压触发技术的电导信号测 量仪，该装置具有专门设计 的防腐 、卫生型传感器探头并采 用新的激励方法，削弱了直流信号触发时所带来的极化问题。 简化了电路设计并提高 了数据的采集速度。系统测试表明： 该电导信号测量仪结构简单 ，设计合理 ，抗干扰能力强。精 度可达 O．8％，采样间隔时间为 1．202瑚 ，达到了预期指标和 效果。 参考文献： [1] 胡宗定，王一平．工程电导测试技术．天津：天津大学出版社，1989． [2] RANDALLEW，WIKINSONAJ，CⅡIIERsJJ，村a／．CurrentPulse TechniqueforElectricalResistancer0咖舯phyMe,esm ts．2州World CongressO[1IndustrialProcessTo,,~ aphy，HJIBI1OV~I'，Germany，2001： 493—501． [3] LIU Teijun，HuangZhiyao，WtmgBaoliang，eta／．Hi SpeedEhctrial Resistance Tomography System Based OilBi—directional Pulse Current Technique．The4 InternationalSymp~ium ∞ MeasunnentTechniquesof MultiphaseFlows，I"Ian~ ou，2004-"194—198． 作者简介：张敏，(1979一)，硕士，主要从事检测自动化装置的研究。 (上接第9页) (1)在电铸工艺中，主要是以刻蚀后的硅结构为模具。该工艺的关键 是要解决硅 一玻璃对准的技术难关。 (2)在深孔、深槽中，消耗掉的金属离子不能很快得到补充 ，使得电镀 出的金属微结构中产生较多孔隙，均匀度不高，解决该问题可利用脉冲电源 或使用超声波增加电镀液中离子的扩散速度 ，探索最佳的电镀条件。 4 结论 实验结果表明，利用硅深刻蚀制造硅模具 一电镀 一去模形成金属结构 的工艺方法是可行的。该技术充分利用了体硅微加工技术和电镀技术的优 点 ，解决了体硅微加工技术中只能加工硅材料的局限，与微电子技术具有较 好的兼容性 ，可望为研制新型的 MEMS提供新的加工工艺方法和思路。 参考文献： [1] 周兆英，冯焱颖．微系统与纳系统技术．世界电子元器件。2004(9)：2—6． [2] BUS3IIXD，JAMESM，HOWE，ROGERT。MULLER，RS．，Surfacemicromachining systems．ProceedingsoftheIEEE，1998，s6(8)：1552—1573 【3] ~ CKEL．H，Hi 一 一Ratiomicrc~nachiningviadeepX—R唧 llthosrat,hy．Pro￾ce蜘 0fthemEE，1998，s6(s)：1586—1593． [4] J，BHARDWAJ，ASHRAF，H．MCQUARRIE，A．DrySiliconEtchingforMEMS．Thesym— po,ium 嘲 MicrostmcttuesandMicr~abricatedSyst~,m attheAnnualMeeting0ftheElec— twchemicalSociety，Montreal，Quebec，Canada．m y4—9，1997． [5] LEESW。SiftFG．LOPATINSD．NewC响)erSeed—Layerenhancementprocessmetrol￾OgYforadvanceddual—damasce~ interconnects，JournalofElectronicMaterials，2003，32 (4)． [6] ABRAHAM M，EHRFELD。W ttK~ELV，et ．Microe1．Eng．1998，41／42：47—52． 作者简介：吴英，(1 卜 )，副教授 ，主要从事微纳米传感器、微型机电系统及应用研 究。 (上接第 l4页) 5 结束 语 系统具有一定的智能化功能，灵敏度可以由 软件根据探测现场的环境 自动设置，每次探测到 的数据可以自动记 录并长期保存。与传统的设 备比较 ，无需复杂的硬件电路，以单片机为控制 核心，大大提高了系统的可靠性和抗干扰能力。 采用检测微弱磁场变化的巨磁 阻传感器为磁敏 元件，检 测灵 敏 度 高，可探 测 的距 离 远。以 4．5cm×4．5c溅 面积的金属物计 ，探测有效距 离可达50cm． 参考文献： [1] 张明．英国 Safeline金属探测器的抗电磁干扰措 施 ．电工技术 ，2003(5)：54． [2] 刘慧娟．一种新型智能金属探测器 ．北方交通大学 学报 ，2001，25(1)：95—99． [3] 美 国 NVE公 司 ．AAandAB—SeriesAnalogSensors． http：／／www．nve．corn／mmlo$Sen~rs．htm，2005． [4] 王化祥 。张 淑英 ．传感器原理及应用 ．天 津：天津大 学出版社 。1999：90—91． [5] SMITH，CH．RobertW．Schneider．Low—fieldMagnet￾icSensingwithGMRSensors[EB／OL]．http：／／www． nve．corn／lowFieldSensingpat~rs．him ，2O05． 作者简介：贺桂芳 ，(1963一 )，副教授，主要从事传感器 技术和电子技术的教学和科研工作。 一 ， 2 维普资讯 http://www.cqvip.com