一种基于MEMS芯片的新型地面大气电场传感器

发布时间：2017-10-28 07:39

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【摘要】：该文基于MEMS电场敏感芯片,研制出了一种新型的地面大气电场传感器,解决了现有场磨式电场仪易磨损、功耗大、故障率高等问题。敏感芯片采用SOIMUMPS加工工艺制备,其芯片面积仅为5.5 mm×5.5 mm。该文提出了传感器敏感芯片的弱信号检测方法,设计出了满足环境适应性的传感器整体结构方案,并建立了传感器的灵敏度分析模型。对电场传感器进行测试,测量范围为-50 k V/m~50 k V/m,总不确定度为0.67%,分辨力达到10 V/m,功耗仅为0.62 W。外场试验结果表明,MEMS地面大气电场传感器在晴天和雷暴天的电场探测结果,与Campbell公司场磨式电场仪探测结果都有较好的一致性,说明该传感器能满足预测雷暴要求,实现雷电监测和预警功能。
【作者单位】： 北京大学微米/纳米加工技术国家重点实验室;中国科学院电子学研究所传感器技术国家重点实验室;清华大学微电子学研究所;
【关键词】： 微机电系统 电场传感器 MEMS地面大气电场传感器
【基金】：国家自然科学基金项目(61327810,61201078);国家自然科学基金重大仪器专项(61302032)~~
【分类号】：TP212.1
【正文快照】： 2(中国科学院电子学研究所传感器技术国家重点实验室北京100190)3(清华大学微电子学研究所北京100084)1引言电场监测与雷电预警在航空航天、气象、电力、石油化工等领域具有重要的应用需求。飞行器在发射升空过程中可能遭到自然雷击或诱发闪击,造成其直接损坏或间接损伤。人类

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本文编号：1107297