一种推挽驱动的微型磁传感器设计.pdfVIP

94 传感器与微系统 (TransducerandMicrosystemTechnologies) 2015年第34卷第9期 DOI：10．13873／J．1000-9787(2015)09-0094--03 一 种推挽驱动的微型磁传感器设计 徐华英 ，徐德辉 ，熊 斌 ，毕 勤 ，王东平 (1．中国科学院 上海微系统与信息技术研究所，上海 200050： 2．上海芯敏微系统技术有限公司，上海201210) 摘 要：利用MEMS工艺，设计并制作了一种梳齿推挽驱动的微型磁场传感器。在器件工作时，磁传感器 的谐振振子工作在收缩或扩张的模态，进而引起谐振振子上的双层铝线圈包围面积发生变化，即回路线圈 中的磁通量发生变化。根据电磁感应原理，将会在线圈的两端产生正比于磁场强度的感应电压。推挽驱 动结构设计增加了谐振器驱动力，提高了磁传感器的灵敏度。实验结果表明：磁传感器在大气环境下的灵 敏度为0．84699mV／T，非线性度为-0．265％。由于传感器采用差分检测电路，减小了磁传感器的零偏电 压，零偏输出电压仅为0．0019mV。 关键词：磁传感器；微机电系统；电磁感应；推挽驱动 中图分类号：TN305 文献标识码：A 文章编号：1000-9787(2015)09-0094-03 Design ofapush—pulldrivingmicro—magneticsensor XUHua—ying，XUDe—hui，X1ONGBin，BIQin，WANGDong．ping (1．ShanghaiInstituteofMicrosystemandInformationTechnology，ChineseAcademyof Sciences，Shanghai 200050China； 2．ShanghaiIntegratedMicro-systemTechnology，Shanghai201210，China) Abstract：BasedontheMEMStechnology。acomb·shapedpush—pulldrivingmicro—magneticsensorisdesigned andfabricated．When measuringthe externalmagneticfield，the resonatorofsensorworksin contracting and extensionalmodal，thereforethesurroundingareabydouble—layerA1coilswillchange，asaresuh，magneticfluxin loopcoilsvary．Accordingtotheprincipleofelectromagneticinduction，inducedelectromotiveforcewillgenerate proportionaltomagneticfieldatthetwoterminalsofthecoils．Theexperimentalresuhsshowthatthesensitivityof magneticsensorinairenvironmentis0．84699mV／T．andthenonlinearityis--0．265％ ．Usingthedifferential circuit，reducetheZerooffsetvoltageofmagneticsensor，which isonly0．0019mV． Keywords：magneticsensor；MEMS；electromagneticinduction；push—pulldriving 0 弓I 言