一种基于 MEMS 芯片的新型地面大气电场传感器

• 作者: 夏善红 彭春荣 杨鹏飞 郝一龙 闻小龙 陈博
• 来源期刊: 电子与信息学报
• 学科: 工学
• 关键词: 微机电系统 电场传感器 MEMS 地面大气电场传感器
• 年，卷（期）: 2016,（6）
• 所属期刊栏目: 论文
• 页码范围: 1536-1540
• 页数: 5页
• 分类号: TP212.1
• 字数: 3537字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11999/JEIT150994

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 kV/m~50 kV/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。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	夏善红	中国科学院电子学研究所传感器技术国家重点实验室	111	654	14.0	18.0
2	陈博	中国科学院电子学研究所传感器技术国家重点实验室	37	459	11.0	21.0
3	彭春荣	中国科学院电子学研究所传感器技术国家重点实验室	23	124	8.0	9.0
4	闻小龙	清华大学微电子学研究所	3	14	2.0	3.0