微型气象传感器及智能气象站系统

成果编号：11156

价格：面议

完成单位：省产研院专用集成电路技术研究所

单位类别：其他院所

完成时间：2013年

成熟程度：批量生产阶段

服务产业领域：电子信息

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发布人：黄庆安离线

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气象传感器是气象监测与预警的基础性、关键性器件，其核心技术长期被国外垄断，严重制约了我国相关行业的发展。微机电系统（MEMS）技术是一种前沿技术，具有极强的应用渗透力，但将MEMS技术应用到气象传感器领域，需要解决气压、风速风向、湿度等多种敏感原理带来的复杂设计制造问题以及传感器长期野外工作面临的恶劣环境问题。本项目面向国家重大需求，在国家自然科学基金和国家863计划等持续支持下，系统地开展了气象传感器设计、制造与可靠性等关键技术研究，较好解决了上述技术难题。

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成果介绍

科技计划：

成果形式：新产品

合作方式：技术服务

参与活动：

专利情况：正在申请 ,其中:发明专利 0 项
已授权专利,其中:发明专利 20 项
专利号:
ZL 200710024494.7,ZL 200910033237.9,ZL 200410064949.4

成果简介

成果概况

创新要点

1. 针对MEMS电容式气压传感器线性度与环境适应性等关键技术问题，在国际上首次提出了基于面积变化和介电伸缩效应的传感器结构，保证了输出线性度；发明了带微孔滤膜的传感器封装方法，提高了环境适应性；发明了二氧化硅介电伸缩系数悬臂梁测试方法，为气压传感器设计提供了基本数据。 2. 针对MEMS风速风向传感器量程与环境适应性等关键技术问题，发明了深槽隔热结构，提出了风速风向传感器的温度自平衡测控方法，解决了长期以来传感器量程难以提高的技术难题，使量程从38m/s提高到60m/s；突破了传感器陶瓷圆片级封装技术，保障了传感器工作的可靠性。 3. 针对MEMS电容式湿度传感器响应时间与长期工作稳定性等关键技术问题，发明了片上集成多晶硅加热电阻结构，缩短了传感器的脱附时间；发明了氮化硅包覆铝电极的结构，突破了传感器长期工作稳定性的技术瓶颈。 4. 针对MEMS结构与器件环境可靠性等关键技术问题，建立了MEMS器件-封装结构温度效应模型，发明了悬臂梁疲劳特性测量结构，有效支撑了MEMS气压、风速风向、湿度传感器的可靠性设计。

主要技术指标

主要性能指标为： 1、风速：测量范围，0 ～60 m/s，精度：±0.3 m/s (0～10 m/s), 分辨率：0.1 m/s 2、风向：测量范围，0o～359.9o，精度：<3o (风速>1 m hPa：0.1o 3、温度: 测量范围，-50℃～60℃，精度：±0.2℃ (-20℃～50℃), 分辨率：0.1℃ 4、湿度：测量范围，0～100%RH，精度：±2%RH, 分辨率：1%RH 5、气压：测量范围，300～1200hPa，精度：±0.5hPa (0℃～40℃), 分辨率：0.1 hPa

其他说明

完成人信息

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