自补偿谐振式静电场微传感器

-40~70°C 灵敏度漂移低于3%

通过参考电极与锁相环实时校正，该传感器在户外宽温环境下实现灵敏度自补偿，解决了传统静电场微传感器环境适应性差的难题。

Chu, Zhaozhi · Yang, Pengfei · 闻小龙 · 彭春荣

IEEE Sensors Journal 2023

参数信息

线性度

0.21 %

三次往返总不确定度

1.34 %

灵敏度漂移

3.0 %

技术优势

灵敏度漂移自补偿

参考电极检测振动幅度和相位，锁相环跟踪谐振频率，实时校正输出信号，无需外部温度补偿。

宽温区工作稳定

在 -40 °C 至 70 °C 范围内灵敏度漂移在 3.0% 以内，满足绝大多数户外环境需求。

高线性度与低不确定度

在 ±18 kV/m 范围内线性度 0.21%，三次往返总不确定度 1.34% 以内，测量结果可靠。

应用场景

• 电场监测：户外电场传感器无需频繁标定即可保持准确读数，大幅降低运维成本。
• 环境监测：在宽温度范围内稳定监测静电场，适合部署于野外长期环境观测站。
• MEMS传感器：利用参考电极与锁相环的集成方案，为 MEMS 传感器实现自补偿提供新思路。