專利名稱:微機械傳感裝置電特性檢測分析系統(tǒng)的制作方法
技術領域:
本實用新型涉及一種檢測分析系統(tǒng),特別是一種用于微機械傳感裝置電特性檢測分析的 系統(tǒng)。
背景技術:
目前的電容測量技術中,往往采用電橋方法進行電容測量,參見圖1,信號生產模塊1 用來生成測試信號,測試信號的頻率范圍在40Hz到110Mhz之間,最大頻率分辨率為lmHz; 信號的輸出范圍在5mV到lV之間。信號生產模塊1連接自動電橋平衡模塊2,自動電橋平衡 模塊2用于平衡阻抗電流與被測電容電流,保持低電位Lp的零電位。其中相位檢測器檢測電 位,并控制幅值和相位使得低電位Lp的電位為零。當電橋不平衡的時候,零位檢測器檢測電 流誤差信號,相位檢測器將信號分成0與90向量部分。相位檢測器的輸出信號通過積分器和 乘法器進行合成。合成信號進行放大并通過電阻Rr反饋回待測器件DUT以消除待測器件DUT 上的電流,零位檢測器就無誤差電流通過,自動電橋平衡模塊2連接比例測量模塊3,比例 測量模塊3用于測量通過待測器件DUT和Rr電路的2個電壓向量(Edut和Err)。其中Rr電 阻已知,則可測得待測器件DUT的阻抗Zx二RrX (Edut/Err)。通過開關Sl選擇Edut或Err 信號分別通過乘法器進行解調、放大、衰減到A/D后輸出后可得到電容值。
但是現有的電橋方法測量電容,由于檢測時采用的平行走線和較長的線路,容易產生寄 生電容,并且這種測量方法的各部分元件是分立的,結構較為復雜,成本相對較高,穩(wěn)定性 不高,獲取數據的速度慢,測量精度較低,不能滿足小電容的測量。
實用新型內容
針對上述現有技術的缺陷,本實用新型的目的是提供一種電路結構簡單,成本低,穩(wěn)定 性高,獲取數據速度快,檢測精度高的微機械傳感裝置電特性檢測分析系統(tǒng)。
一種微機械傳感裝置電特性檢測分析系統(tǒng)的前端檢測裝置,包括電容數字轉換模塊、D/A 轉換模塊、數字接口模塊、第一基準模塊、第二基準模塊以及測試連接模塊;
所述電容數字轉換模塊,用于檢測待測器件和溫度信息,并將其檢測到的待測器件和溫 度信息轉換成數字信號,并輸出出去;
所述數字接口模塊用于與外界連接,并傳輸外界發(fā)來的測試指令和傳輸所述電容數字轉換模塊傳出的數據;
所述測試連接模塊將圓心角為120°的三個探針直接焊在PCB上,用于通過探針與待測 芯片連接;
所述D/A轉換模塊用于將所述數字接口模塊傳來的測試指令轉換成模擬信號并傳輸到所 述測試連接模塊的中間極板上;
所述第一基準模塊用于在差分電容測試和可變電壓調整線性度測試時給所述測試連接模 塊提供基準偏壓;
所述第二基準模塊用于在差分電容測試和可變電壓調整線性度測試時給所述測試連接模 塊提供基準偏壓。
一種前端檢測裝置的微機械傳感裝置電特性檢測分析系統(tǒng),包括前端檢測裝置,數據處 理裝置和計算機裝置;
所述前端檢測裝置焊接在PCB電路板上,其測試線兩邊設有兩排通孔,所述前端檢測裝 置用于檢測相應差分電容、上端電容、下端電容、寄生電容和可變電壓調整線性度以及溫度 信息,并將上述檢測結果轉換成數字信號輸出;
所述數據處理裝置用于發(fā)送測試指令給所述前端檢測裝置,令所述前端檢測裝置檢測, 將所述前端檢測裝置傳遞來的數字信號進行處理,并將結果存儲、顯示并發(fā)送出去;
所述計算機裝置用于發(fā)送開始指令到所述數據處理裝置,令所述數據處理裝置指示所述 前端檢測裝置工作,接收所述數據處理裝置傳遞來的檢測數據,并進行處理,將最終處理結 果進行顯示并存儲。
本實用新型的微機械傳感裝置電特性檢測分析系統(tǒng),其中所述數據處理裝置包括DSP模 塊、存儲器模塊以及點陣顯示模塊;
所述存儲器模塊為可擦除的存儲器,用于存儲相應的數據; 所述點陣顯示屏模塊用于顯示數據;
所述DSP模塊用于進行不加電容測試,并將結果保存和輸出,接收開始指令并發(fā)送測試 指令到所述前端檢測裝置,將所述前端檢測裝置發(fā)送來的數據處理并發(fā)送出去,將數據送到 所述存儲器模塊進行存儲,并將數據發(fā)送到所述點陣顯示屏模塊進行顯示。
本實用新型的微機械傳感裝置電特性檢測分析系統(tǒng),其中所述計算機裝置包括控制模塊、 顯示模塊和存儲模塊;
所述顯示模塊用于顯示處理后的數據;
所述存儲模塊用于存儲處理后的數據;
6所述控制模塊用于指示所述DSP模塊進行不加電容測試,進行初始零位校準、并進行零 位電容量保存,發(fā)送開始指令到所述DSP模塊,接收所述DSP模塊傳來的測試數據并進行用 測試電容值數據減去零位電容量,將新數據替換已有的測試數據進行平均處理,并將最終處 理數據發(fā)送到所述顯示模塊進行顯示,發(fā)送到所述存儲模塊進行存儲。
本實用新型的微機械傳感裝置電特性檢測分析系統(tǒng),其中所述前端檢測電路包括+12V 輸入端和公共端之間并聯第一極性電容、第二電容、第三電容并連接到第一 5V電壓源芯片的 2管腳,第二電容的下端接地,第二電容和第三電容之間接開關,所述開關的另一端分別連接 第二5V電壓源芯片的2管腳,第二基準芯片的2管腳,以及通過第四電阻連接第一基準芯片 的2管腳,所述第一基準芯片的4管腳接地,6管腳通過第十三電容接地并連接第一電阻的 一端,所述第二基準芯片的4管腳接地,6管腳通過第十四電容接地并連接第三電阻的一端, 所述第二 5V電壓源的4管腳接地,6管腳通過第四電容接地并連接D/A轉換芯片的13管腳, 所述D/A轉換芯片的3管腳、5管腳、4管腳、2管腳和7管腳,分別連接數字接口的2管腳、 4管腳、3管腳、1管腳和5管腳,所述D/A轉換芯片的8管腳和11管腳接地并連接1管腳 通過電感連接7管腳接電源,所述D/A轉換芯片的9管腳和10管腳通過第十二可變電容接地, 12管腳和14管腳接第二電阻的一端,所述第一電阻的另一端連接第一待測電容的上端,所 述第二電阻的另一端連接第一待測電容的下端和第二待測電容的上端,所述第三電阻的另一 端連接所述第二待測電容的下端,所述第一電阻和所述第二電阻通過第八電容連接電容數字 轉換器的3管腳,所述第一待測電容的上端和所述第二待測電容的下端通過第十一電容連接 所述電容數字轉換器的9管腳,所述第一待測電容的上端通過第十電容連接所述電容數字轉 換器的7管腳,所述第二待測電容的下端通過第八電容連接所述電容數字轉換器的8管腳, 所述電容數字轉換器的1管腳、2管腳和16管腳分別連接所述數字接口的6管腳、7管腳和 8管腳,所述第一5V電壓源芯片的6管腳通過第六電容,8管腳通過第七電容連接第4管腳 并接地,6管腳連接所述電容數字轉換器的14管腳,所述電容數字轉換器的13管腳接地。
本實用新型的微機械電特性檢測分析系統(tǒng),將前端檢測部分集成在一起,探針直接焊接 在電路板上,減小了平行走線和線路較長帶來的干擾,電路的結構簡單,成本低,不容易產 生寄生電容,穩(wěn)定性更高,由于采用DSP模塊和計算機進行控制,使數據獲取的速度更快, 檢測的精度更高,可以達到10—18量級。
圖1是現有電橋測量電容的電路框圖2是本實用新型微機械傳感裝置電特性檢測分析系統(tǒng)的前端檢測裝置的裝配7圖3是本實用新型微機械傳感裝置電特性檢測分析系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖4是本實用新型微機械傳感裝置電特性檢測分析系統(tǒng)的數字接口電路圖5是本實用新型微機械傳感裝置電特性檢測分析系統(tǒng)的D/A轉換部分、第一基準部分
和5V基準部分的電路圖6是本實用新型微機械傳感裝置電特性檢測分析系統(tǒng)的電容數字轉換部分電路圖; 圖7是本實用新型微機械傳感裝置電特性檢測分析系統(tǒng)的測試方法流程圖8是本實用新型微機械傳感裝置電特性檢測分析系統(tǒng)DSP模塊數據處理方法流程圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型微機械傳感裝置電特性檢測分析系統(tǒng)的實施方式進行詳細說明。
參見圖2、圖3, 一種微機械傳感裝置電特性檢測分析系統(tǒng),包括前端檢測裝置11,數 據處理裝置22和計算機裝置33,其中前端檢測裝置11包括電容數字轉換模塊101、 D/A轉 換模塊102、數字接口模塊103、第一基準模塊104和第二基準模塊105以及測試連接模塊 106;數據處理裝置22包括DSP模塊201、存儲器模塊202以及點陣顯示模塊203;計算機裝 置33包括控制模塊301、顯示模塊302和存儲模塊303。
前端檢測裝置11焊接在PCB電路板上,其測試線兩邊設有兩排通孔,前端檢測裝置用于 檢測相應差分電容、上端電容、下端電容、寄生電容和可變電壓調整線性度以及溫度信息, 并將上述檢測結果轉換成數字信號輸出;
數據處理裝置22用于發(fā)送測試指令給前端檢測裝置11,令前端檢測裝置ll檢測,將前 端檢測裝置ll傳遞來的數字信號進行處理,并將結果存儲、顯示并發(fā)送出去;
計算機裝置33用于發(fā)送開始指令到數據處理裝置22,令數據處理裝置22指示前端檢測 裝置11工作,接收數據處理裝置22傳遞來的檢測數據,并進行處理,將最終處理結果進行 顯示并存儲。
電容數字轉換模塊101,用于檢測待測器件和溫度信息,并將其檢測到的待測器件和溫 度信息轉換成數字信號,并輸出出去;
數字接口模塊103用于與外界連接,并傳輸外界發(fā)來的測試指令和傳輸電容數字轉換模 塊101傳出的數據;
測試連接模塊106將圓心角為120°的三個探針直接焊在PCB上,用于通過探針與待測 芯片連接;
D/A轉換模塊102用于將數字接口模塊103傳來的測試指令轉換成模擬信號并傳輸到測試連接模塊106的中間極板上;
第一基準模塊104用于在差分電容測試和可變電壓調整線性度測試時給測試連接模塊
106提供1V基準偏壓;
第二基準模塊105用于在差分電容測試和可變電壓調整線性度測試時給測試連接模塊 106提供4V基準偏壓。
存儲器模塊203為可擦除的存儲器,用于存儲相應的數據; 點陣顯示屏模塊202用于顯示數據;
DSP模塊201用于進行不加電容測試,并將結果保存和輸出,接收開始指令并發(fā)送測試 指令到前端檢測裝置11,將前端檢測裝置11發(fā)送來的數據處理并發(fā)送出去,將數據送到存 儲器模塊203進行存儲,并將數據發(fā)送到點陣顯示屏模塊202進行顯示。
顯示模塊302用于顯示處理后的數據;
存儲模塊303用于存儲處理后的數據;
控制模塊301用于指示DSP模塊201進行不加電容測試,進行初始零位校準、并進行零 位電容量保存,發(fā)送開始指令到DSP模塊201,接收DSP模塊201傳來的測試數據并進行用 測試電容值數據減去零位電容量,將新數據替換已有的測試數據進行平均處理,并將最終處 理數據發(fā)送到顯示模塊302進行顯示,發(fā)送到存儲模塊303進行存儲。
工作過程為將待測器件放入測試連接模塊106中,并通過測試連接模塊106測試,控 制模塊301指示DSP模塊201進行不加電容測試,并進行零位校準和零位電容量保存,發(fā)送 開始指令到DSP模塊201, DSP模塊201接收到開始指令后,發(fā)送測試指令到數字接口模塊 103,數字接口模塊103將測試指令傳遞到電容數字轉換模塊101進行電容值的測量,或者發(fā) 送到D/A轉換模塊102, D/A轉換模塊102將測試指令進行數模轉換,將轉換后的模擬信號即 可變電壓調整線性度的測量信號送到測試連接模塊106的中間極板上,和上下極板的基準電 壓一起產生靜電力使中間極板移動,導致微機械電容的容值發(fā)生變化,從而通過電容數字轉 換模塊101進行可變電壓線性度的測量;其中第一基準模塊104和第二基準模塊105為測試 連接模塊106提供測量的基準電壓,電容數字轉換模塊101將測量得到的數據通過數字接口 模塊103發(fā)送給DSP模塊201, DSP模塊201將數據處理,發(fā)送到存儲器模塊203進行存儲, 發(fā)送到點陣顯示屏模塊202進行顯示,并將數據發(fā)送到控制模塊301,其中DSP模塊201處 理過程為開始測試;進行初始化;進行未加電容測試;判斷電容是否小于50aF,否,則判斷 電容是否大于lpF;是則進行電容測試;并進行數據保存;判斷電容是否大于lpF后,是則 進行CAPDAC補償,后測試;否則進行OFFSET補償,后測試;測試完成后,進行未加電容測試,進行判斷電容是否小于50aF;數據保存后,判斷是否退出,否則繼續(xù)進行電容測試;是
則結束;控制模塊301接收測試電容值數據并減去零位電容量;并將新數據替換已有的測試
數據,進行平均處理;將處理后的數據送到顯示模塊302顯示和存儲模塊303存儲。
參見圖5, +12¥輸入端和公共端0即通過相應的接口與外界相連,其間并聯第一極性電 容C1、第二電容C2、第三電容C3并連接到圖6中第一5V電壓源芯片的2管腳,第二電容C2 的下端接地,第二電容C2和第三電容C3之間接開關REFON/OFF,開關REF0N/0FF的另一端分 別連接第二5V電壓源芯片的2管腳,第二基準芯片ADR444的2管腳,以及通過第四電阻R4 連接第一基準芯片ADR510的2管腳,第一基準芯片ADR510的4管腳接地,6管腳通過第十 三電容C13接地并連接圖6中第一電阻Rl的一端,第二基準芯片ADR444的4管腳接地,6 管腳通過第十四電容C14接地并連接圖6中第三電阻R3的一端,第二 5V電壓源的4管腳接 地,6管腳通過第四電容C4接地并連接D/A轉換芯片的13管腳,D/A轉換芯片的3管腳、5 管腳、4管腳、2管腳和7管腳,分別連接圖4中數字接口 12HEADER的2管腳、4管腳、3管 腳、1管腳和5管腳,D/A轉換芯片的8管腳和11管腳接地并連接1管腳通過電感L701連接 7管腳接電源,D/A轉換芯片的9管腳和10管腳通過第十二可變電容C12接地,12管腳和14 管腳接圖6中第二電阻R2的一端;
參見圖6,第一電阻R1的另一端連接第一待測電容C一up的上端,第二電阻R2的另一端 連接第一待測電容C一up的下端和第二待測電容C_down的上端,第三電阻R3的另一端連接第 二待測電容C—down的下端,第一電阻R1和第二電阻R2通過第八電容C8連接電容數字轉換 器Gyro2的3管腳,第一待測電容C一叩的上端和第二待測電容C—down的下端通過第十一電 容Cll連接所述電容數字轉換器Gyro2的9管腳,第一待測電容C—up的上端通過第十電容 C10連接所述電容數字轉換器Gyro2的7管腳,第二待測電容C—down的下端通過第八電容C8 連接所述電容數字轉換器Gyro2的8管腳,電容數字轉換器Gyro2的1管腳、2管腳和16管 腳分別連接圖4中所述數字接口 12HEADER的6管腳、7管腳和8管腳,第一 5V電壓源芯片 的6管腳通過第六電容C6, 8管腳通過第七電容C7連接第4管腳并接地,6管腳連接電容數 字轉換器Gyro2的14管腳,電容數字轉換器Gyro2的13管腳接地。
其中電容數字轉換器Gyro2內部設有溫度傳感器,可以對周圍溫度進行檢測,并傳輸溫 度數據到計算機中,以監(jiān)測周圍環(huán)境的溫度,該溫度的測量精度為o.r 。
其工作過程為將待測器件放入測試連接模塊106中,并通過測試連接模塊106測試, 控制模塊301指示DSP模塊201進行不加電容測試,并進行零位校準和零位電容量保存,發(fā) 送開始指令到DSP模塊201, DSP模塊201接收到開始指令后,發(fā)送測試指令到數字接口模塊103,通過數字接口模塊103中的數字接口 12HEADER的7管腳,將測試指令傳遞到電容數字 轉換模塊101中電容數字轉換器Gyro2芯片的2管腳,電容數字轉換模塊101接收測試指令, 進行測量,通過數字接口模塊103中的數字接口 12服ADER的2管腳、4管腳、3管腳、1管 腳和5管腳,將測試指令D/A轉換模塊102中D/A轉換芯片的3管腳、5管腳、4管腳、2管 腳和7管腳,其中第二 5V電壓源芯片為D/A轉換模塊102提供5V的電壓,D/A轉換模塊102 將測試指令進行數模轉換,將轉換后的模擬信號即可變電壓通過D/A轉換芯片的12管腳和 14管腳通過第二電阻R2發(fā)送到測試連接模塊106的中間極板上,和上下極板的基準電壓一 起產生靜電力使中間極板移動,導致微機械電容的容值發(fā)生變化,從而通過電容數字轉換模 塊101進行電容變化量的測量;第一 5V電壓源芯片為電容數字轉換模塊101提供5V電壓, 其中第一基準模塊104為第一待測電容C—up的上端提供IV的基準電壓,第二基準模塊105 為第二待測電容C—down的下端提供4V的基準電壓,電容數字轉換模塊101中電容數字轉換 器Gyro2芯片的1管腳和16管腳分別連接數字接口 12冊ADER的6管腳和8管腳,將測量得 到的數據通過數字接口模塊103的數字接口 12服ADER的6管腳和8管腳發(fā)送給DSP模塊201 , DSP模塊201將數據處理,發(fā)送到存儲器模塊203進行存儲,發(fā)送到點陣顯示屏模塊202進 行顯示,并將數據發(fā)送到控制模塊301,其中DSP模塊201處理過程為開始測試;進行初始 化;進行未加電容測試;判斷電容是否小于50aF,否,則判斷電容是否大于lpF;是則進行 電容測試;并進行數據保存;判斷電容是否大于lpF后,是則進行CAPDAC補償,后測試;否 則進行OFFSET補償,后測試;測試完成后,進行未加電容測試,進行判斷電容是否小于50aF; 數據保存后,判斷是否退出,否則繼續(xù)進行電容測試;是則結束??刂颇K301接收測試電 容值數據并減去零位電容量;并將新數據替換已有的測試數據,進行平均處理;將處理后的 數據送到顯示模塊302顯示和存儲模塊303存儲。
參見圖7, 一種微機械傳感裝置電特性檢測分析系統(tǒng)的控制方法,包括以下步驟-步驟701,進行初始零位校準、指示DSP模塊進行不加電容測試,并進行零位電容量保
存;
步驟702,進行初始化測量種類配置;
步驟703,控制模塊發(fā)送開始指令到DSP模塊中;
步驟704, DSP模塊接收開始指令并發(fā)送測試指令到前端檢測裝置;
步驟705,前端檢測裝置收到測試指令后測試,測試完成后將數據返回DSP模塊;
步驟706, DSP模塊將數據處理并發(fā)送給控制模塊;
步驟707,控制模塊接收測試電容值數據并減去零位電容量;
11步驟708,控制模塊將新數據替換已有的測試數據,并進行平均處理; 步驟709,控制模塊將處理后的數據送到顯示模塊顯示和存儲模塊存儲; 步驟710,判斷是否結束測試;否,則執(zhí)行步驟701;
步驟7U,結束。
其中初始化設置過程包括設置差分電容測試、上端電容測試、下端電容測試、寄生電容 測試和可變電壓調整線性度測試。
參見圖8,微機械傳感裝置電特性檢測分析系統(tǒng)的DSP模塊數據處理方法,包括以下步
驟
步驟801,進行未加電容測試;
步驟802,判斷電容是否小于50aF,否,則執(zhí)行步驟807;
步驟803,進行電容測試;
步驟804,進行數據保存;
步驟805,判斷是否退出,否,則執(zhí)行步驟803;
步驟806,結束;
步驟807,判斷電容是否大于lpF,是,則執(zhí)行步驟810; 步驟808,進行OFFSET補償; 步驟809,進行測試,執(zhí)行步驟801; 步驟810,進行CATOAC補償,執(zhí)行步驟809。
其中在進行可變電壓調整線性度測試時,還包括在進行電容測試之前調整中間極板的電壓。
DSP模塊進行數據保存時還用點陣顯示屏模塊顯示。
在使用過程中,如需要對差分電容進行測試,則在第一待測電容C一up和第二待測電容 C—down上通過探針進行測試,并進行差分電容測試的設置,檢測到數據最終被計算機模塊處 理、存儲和顯示;在進行上端電容測試時,在第一待測電容C一叩的兩端通過探針進行測試, 并進行上端電容測試的設置,檢測到數據最終被計算機模塊處理、存儲和顯示;在進行下端 電容測試時,在第二待測電容C—down的兩端通過探針進行測試,并進行下端電容測試的設置, 檢測到數據最終被計算機模塊處理、存儲和顯示;在進行可變電壓調整線性度的測試時,在 進行電容測試之前調整中間極板的電壓,并測量;在測量寄生電容時,將電容一端放在相應 的探針上,另外一端接地,并進行測量;數據最終被計算機模塊處理、存儲和顯示;同時電 容數字轉換模塊對周圍溫度進行檢測,并傳輸溫度數據到計算機中,以監(jiān)測周圍環(huán)境的溫度。本實用新型的微機械傳感裝置電特性檢測分析系統(tǒng),將前端檢測部分集成在一起,電路 的結構簡單,成本低,不容易產生寄生電容,穩(wěn)定性更高,由于采用DSP模塊進行控制,使 數據獲取的速度更快,檢測的精度更高,可以達到10—18量級。
以上的實施例僅是對本實用新型的優(yōu)選實施方式進行描述,并非對本實用新型的范圍進 行限定,在不脫離本實用新型設計精神的前提下,本領域普通工程技術人員對本實用新型的 技術方案做出的各種變形和改進,均應落入本實用新型的權利要求書確定的保護范圍內。
1權利要求1.一種微機械傳感裝置電特性檢測分析系統(tǒng)的前端檢測裝置,其特征在于,包括電容數字轉換模塊(101)、D/A轉換模塊(102)、數字接口模塊(103)、第一基準模塊(104)、第二基準模塊(105)以及測試連接模塊(106);所述電容數字轉換模塊(101),用于檢測待測器件和溫度信息,并將其檢測到的待測器件和溫度信息轉換成數字信號,并輸出出去;所述數字接口模塊(103)用于與外界連接,并傳輸外界發(fā)來的測試指令和傳輸所述電容數字轉換模塊(101)傳出的數據;所述測試連接模塊(106)將圓心角為120°的三個探針直接焊在PCB上,用于通過探針與待測芯片連接;所述D/A轉換模塊(102)用于將所述數字接口模塊(103)傳來的測試指令轉換成模擬信號并傳輸到所述測試連接模塊(106)的中間極板上;所述第一基準模塊(104)用于在差分電容測試和可變電壓調整線性度測試時給所述測試連接模塊(106)提供基準偏壓;所述第二基準模塊(105)用于在差分電容測試和可變電壓調整線性度測試時給所述測試連接模塊(106)提供基準偏壓。
2. —種根據權利要求1所述的前端檢測裝置的微機械傳感裝置電特性檢測分析系統(tǒng),其 特征在于,包括前端檢測裝置(11),數據處理裝置(22)和計算機裝置(33);所述前端檢測裝置(11)焊接在PCB電路板上,其測試線兩邊設有兩排通孔,所述前端 檢測裝置(11)用于檢測相應差分電容、上端電容、下端電容、寄生電容和可變電壓調整線 性度以及溫度信息,并將上述檢測結果轉換成數字信號輸出;所述數據處理裝置(22)用于發(fā)送測試指令給所述前端檢測裝置(11),令所述前端檢測 裝置(11)檢測,將所述前端檢測裝置(11)傳遞來的數字信號進行處理,并將結果存儲、 顯示并發(fā)送出去;所述計算機裝置(33)用于發(fā)送開始指令到所述數據處理裝置(22),令所述數據處理裝 置(22)指示所述前端檢測裝置(11)工作,接收所述數據處理裝置(22)傳遞來的檢測數 據,并進行處理,將最終處理結果進行顯示并存儲。
3. 根據權利要求2所述的微機械傳感裝置電特性檢測分析系統(tǒng),其特征在于,所述數據 處理裝置(22)包括DSP模塊(201)、存儲器模塊(202)以及點陣顯示模塊(203);所述存儲器模塊(203)為可擦除的存儲器,用于存儲相應的數據; 所述點陣顯示屏模塊(202)用于顯示數據;所述DSP模塊(201)用于進行不加電容測試,并將結果保存和輸出,接收開始指令并發(fā) 送測試指令到所述前端檢測裝置(11),將所述前端檢測裝置(11)發(fā)送來的數據處理并發(fā)送 出去,將數據送到所述存儲器模塊(203)進行存儲,并將數據發(fā)送到所述點陣顯示屏模塊(202)進行顯示。
4. 根據權利要求3所述的微機械傳感裝置電特性檢測分析系統(tǒng),其特征在于,所述計算 機裝置(33)包括控制模塊(301)、顯示模塊(302)和存儲模塊(303);所述顯示模塊(302)用于顯示處理后的數據; 所述存儲模塊(303)用于存儲處理后的數據;所述控制模塊(301)用于指示所述DSP模塊(201)進行不加電容測試,進行初始零位 校準、并進行零位電容量保存,發(fā)送開始指令到所述DSP模塊(20D,接收所述DSP模塊(201) 傳來的測試數據并進行用測試電容值數據減去零位電容量,將新數據替換己有的測試數據進 行平均處理,并將最終處理數據發(fā)送到所述顯示模塊(302)進行顯示,發(fā)送到所述存儲模塊 (303)進行存儲。
5. 根據權利要求4所述的微機械傳感裝置電特性檢測分析系統(tǒng),其特征在于,所述前端 檢測電路包括+12¥輸入端和公共端(GND)之間并聯第一極性電容(Cl)、第二電容(C2)、 第三電容(C3)并連接到第一5V電壓源芯片的2管腳,第二電容(C2)的下端接地,第二電 容(C2)和第三電容(C3)之間接開關(REFON/OFF),所述開關(REF0N/0FF)的另一端分別 連接第二 5V電壓源芯片的2管腳,第二基準芯片(ADR444)的2管腳,以及通過第四電阻(R4) 連接第一基準芯片(ADR510)的2管腳,所述第一基準芯片(ADR510)的4管腳接地,6管 腳通過第十三電容(C13)接地并連接第一電阻(Rl)的一端,所述第二基準芯片(ADR444) 的4管腳接地,6管腳通過第十四電容(C14)接地并連接第三電阻(R3)的一端,所述第二 5V電壓源的4管腳接地,6管腳通過第四電容(C4)接地并連接D/A轉換芯片的13管腳,所 述D/A轉換芯片的3管腳、5管腳、4管腳、2管腳和7管腳,分別連接數字接口 (12HEADER) 的2管腳、4管腳、3管腳、1管腳和5管腳,所述D/A轉換芯片的8管腳和11管腳接地并 連接1管腳通過電感(L701)連接7管腳接電源,所述D/A轉換芯片的9管腳和10管腳通過 第十二可變電容(C12)接地,12管腳和14管腳接第二電阻(R2)的一端,所述第一電阻(Rl) 的另一端連接第一待測電容(C_up)的上端,所述第二電阻(R2)的另一端連接第一待測電 容(C—Up)的下端和第二待測電容(C—down)的上端,所述第三電阻(R3)的另一端連接所述第二待測電容(C_dovm)的下端,所述第一電阻(Rl)和所述第二電阻(R2)通過第八電 容(C8)連接電容數字轉換器(Gyro2)的3管腳,所述第一待測電容(C一up)的上端和所述 第二待測電容(C—down)的下端通過第十一電容(C11)連接所述電容數字轉換器(Gyro2) 的9管腳,所述第一待測電容(C_up)的上端通過第十電容(C10)連接所述電容數字轉換器 (Gyro2)的7管腳,所述第二待測電容(C一down)的下端通過第八電容(C8)連接所述電容 數字轉換器(Gyro2)的8管腳,所述電容數字轉換器(Gyro2)的1管腳、2管腳和16管腳 分別連接所述數字接口 (12HEADER)的6管腳、7管腳和8管腳,所述第一 5V電壓源芯片的 6管腳通過第六電容(C6), 8管腳通過第七電容(C7)連接第4管腳并接地,6管腳連接所 述電容數字轉換器(Gyro2)的14管腳,所述電容數字轉換器(Gyro2)的13管腳接地。
專利摘要一種微機械傳感裝置電特性檢測分析系統(tǒng),包括用于檢測相應差分電容、上端電容、下端電容、寄生電容和可變電壓調整線性度以及溫度信息并轉換成數字信號輸出的前端檢測裝置,用于發(fā)送測試指令給所述前端檢測裝置,令所述前端檢測裝置檢測,將所述前端檢測裝置傳遞來的數字信號進行處理,并將結果存儲、顯示并發(fā)送出去的數據處理裝置和用于發(fā)送開始指令到所述數據處理裝置,令所述數據處理裝置指示所述前端檢測裝置工作,接收所述數據處理裝置傳遞來的檢測數據,并進行處理,將最終處理結果進行顯示并存儲的計算機裝置,從而提供一種電路結構簡單,成本低,穩(wěn)定性高,獲取數據速度快,檢測精度高的微機械傳感裝置電特性檢測分析系統(tǒng)。
文檔編號G01D18/00GK201421339SQ20092010673
公開日2010年3月10日 申請日期2009年4月7日 優(yōu)先權日2009年4月7日
發(fā)明者李榮寬, 薛曉軍, 許秋玲, 慶 陳 申請人:北京匯眾恒電子技術有限公司