熱對流式雙軸加速度傳感器 是以虛擬的、懸浮于空中的“熱氣團”作為重力塊。在微機械結構上沒有可活動的部分,其獨特的“橋式”結構牢牢地固定在硅芯片上,而使其能夠抵御大于50000g的沖擊。
熱對流式加速度傳感器是采用MEMS技術,基于單片CMOS集成電路的制造工藝而生產出來的一個完整的加速度測量系統,就像其它加速度傳感器一樣有重力塊(質量塊)。熱對流式加速度傳感器是以可移動的熱對流小氣團作為重力塊的。通過測量,由加速度引起的內部腔體內的溫度氣團的位置變化來測量加速度。熱對流式加速度傳感器以氣態(tài)氣體作為質量塊,同傳統的實體質量塊相比,這種加速度傳感器具有很大的優(yōu)勢,它不存在電容式傳感器所存在的粘連、顆粒等問題,同時還能抵抗50000g的沖擊。這使得熱對流式加速度傳感器生產的合格品率大大提高,生產成本有效降低,因而使用的故障率很低。
熱對流式加速度傳感器的內部還包含傳感器的模擬信號后處理電路。來自同一軸、兩個方向的熱電耦組信號經差分放大、溫度比較、模數轉換、數模轉換、低通濾波和緩沖,輸出已經放大了的模擬信號;或經差分放大、溫度比較和模數轉換,直接將信號處理成I2C 接口界面。因此,熱對流式加速度傳感器是一個多芯片的片上系統,即SOC或MCM。
由于熱對流式加速度傳感器采用MEMS技術以及基于標準的CMOS制造工藝,這使其圓片加工工序的成品率大大提高,全線成品率達到90%以上。
ADI等著名集成電路公司都已開發(fā)了這種類型的加速度傳感器,如二軸的ADXL320/321,三軸的ADXL330;其它如MAS-LA/LD系列雙軸加速度傳感器等。MEMS IC在中國大陸設計和生產,更具有低成本的優(yōu)勢,使產品更具競爭力。 熱對流式加速度傳感器采用5×5 ×1.55mm LCC-8封裝,體積小而薄,十分適合便攜式產品的應用。