[发明专利]MEMS器件微流量流速检测中寄生电容干扰信号的抑制方法

权利要求书

1.一种针对MEMS器件微流量流速检测中寄生电容干扰信号的抑制方法，适于两腔键合的压电驱动硅基微流量传感结构，通过对所述结构中Si-Pt平行板电容分析及其对交变方波驱动的输出响应分析，确定寄生电容产生于两腔键合处的上腔基质硅与检测热敏铂丝之间，找出通过压电驱动电极的适当连接来抑制寄生电容的有效方法，包括下列步骤：

a.基于Si-Pt平行板电容分析寄生电容，其计算式为：

C=ϵ0×ϵr×Sd]]>

式中，ε₀-真空介电常数，

ε_r-绝缘层SiO₂的相对介电常数，

d-绝缘层SiO₂的厚度，亦即上腔基质硅与热敏检测丝间距，

S-热敏铂丝与下腔硅基质间有效正对面积；

b.基于等效电路、叠加原理及微分电路分析寄生电容对交变方波驱动的输出响应，寄生电容对交变方波驱动的输出响应U_out为：

Uout=12×Udrivee-tτ×10-10]]>

式中，U_drive-方波输入的驱动电压，

τ-电路时间常数τ，可根据下式计算：

τ=RPt(R1+R2)RPt+(R1+R2)×C]]>

其中，R_Pt-热敏检测丝的电阻，

R₁、R₂-输出桥路的二个固定电阻；

根据微分电路原理，所述寄生电容的干扰波形主要由所述电路时间常数τ及驱动方波脉冲宽度T/2的大小决定：若τ＞＞T/2，所述的寄生电容器充、放电很慢，因此驱动电压主要加在热敏电阻两端，响应波形与驱动源方波很相近；若τ＜＜T/2，所述的寄生电容器充放电很快，故在热敏电阻两端形成正负尖脉冲输出；

针对所述的Si-Pt寄生电容，使压电上电极与驱动电源正极相连，压电下电极与驱动电源接地负极相连，可有效地抑制所述的寄生电容。