發(fā)布時間：2021-10-14 13:06

　　基于MEMS紅外光源的穩(wěn)定驅動需求,設計了一款高精度控溫CMOS集成電路,具有對光源溫度的實時監(jiān)測與閉環(huán)控制功能,能夠克服環(huán)境溫度變化等干擾因素的影響,從而提高紅外光源的溫度穩(wěn)定性。采用0.35μm標準CMOS工藝完成了芯片的流片制造。測試結果顯示,在該芯片驅動下,MEMS紅外光源系統(tǒng)在10 ms內即可快速升溫至450℃,且控溫精度優(yōu)于±1.5℃。該電路實現(xiàn)了溫度快速調制、控溫精度高、集成度高等優(yōu)點,滿足紅外光源的穩(wěn)定驅動需求。 

【文章來源】：儀表技術與傳感器. 2020,(08)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

MEMS紅外光源顯微照片

Τ=Τ 0 + R S -R 0 αR 0 (1)MEMS紅外光源的工作溫度通常為400～500 ℃。采用恒壓加熱驅動紅外光源使其工作在典型溫度450 ℃ ,測得其電學參數(shù)如表1所示。

由于紅外系統(tǒng)中采用的探測器通常只對輻射相對量敏感,因而需要對紅外信號進行調制。對于紅外吸收系統(tǒng),頻率在10～15 Hz,熱釋電等輻射探測器有最佳響應[10]。施加階躍加熱電壓使紅外光源從室溫升高至穩(wěn)定溫度450 ℃,測得其溫度變化曲線如圖3所示,熱響應時間和恢復時間均為23.5 ms,滿足氣體測量對光源調制頻率的要求[10]。2 高精度控溫電路設計

【參考文獻】：
期刊論文
[1]用于氣體傳感器的微熱板工藝流程與性能對比[J]. 李中洲,余雋,周君偉,耿萬鑫,唐禎安.  儀表技術與傳感器. 2018(01)
[2]MEMS紅外光源可調制驅動電路設計[J]. 關新鋒,丑修建,田英,李佩青,熊繼軍.  紅外技術. 2012(07)
[3]MEMS熱激發(fā)紅外脈沖光源[J]. 吳飛蝶,紀新明,王建業(yè),周嘉,黃宜平,包宗明,鮑敏杭.  光電子技術與信息. 2006(03)
[4]MEMS紅外光源及應用[J]. 吳飛蝶,紀新明,王建業(yè),王國勛,黃宜平.  傳感器與微系統(tǒng). 2006(05)

碩士論文
[1]具有環(huán)境參數(shù)補償和恒溫控制功能的紅外吸收式甲烷探測器[D]. 陳晨.哈爾濱理工大學 2016
[2]MEMS氣體傳感器用紅外光源研究[D]. 任耀輝.中北大學 2015
[3]CMOS兼容微熱板式氣體傳感器的研制[D]. 李瑩.大連理工大學 2014



本文編號：3436215