微机电电场传感器的测量分析

微机电电场传感器的测量原理。

　　“目前，用来测量电场强度的设备有一些明显的缺陷，”图维恩传感器和执行器系统研究所的安德里亚斯坎茨解释说。“这些设备都含有带电部件。测量时，这些导电金属成分会显著影响被测电场;如果设备需要接地以提供测量参考值，这种影响将进一步放大。"因此，这种电场测量设备通常相对不实用并且难以运输。

　　MEMS传感器采用硅材料制成，基于一个非常简单的原理:一个微型弹簧和固定在弹簧上的微型栅状硅结构，用于测量微小尺度的运动。当硅结构处于电场中时，会在硅晶体上产生一定的力，使弹簧稍微伸长或压缩。

　　A.这种微机电电场传感器的测量原理是:质量(m)悬挂在弹性元件(刚性k)上，弹性元件固定在导电的固定框架上。当置于电场(E)中时，静电感应会在质量上产生一个力(Fes)。质量在这个力的作用下会产生一定的位移(δx)，然后用光学原理测量位移;
        b.器件的截面图显示，LED发出的光可以通过栅状硅结构与孔之间的间隙，投射到下方的光电二极管上。质量块的运动改变了不透明区域与孔之间的间隙，从而改变了LED发出的光能够到达光电探测器的光输入量;
       C.该微机电系统电场传感器的3D视图;这个微机电系统电场传感器的扫描电镜图像。

（编辑：沧州站长网）

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