MEMS谐振温度计

7.25 μK 超高分辨率

通过多层材料热膨胀差异放大热应力，使频率温度系数提升至原值的17.4倍，实现谐振式传感最高分辨率。

Wang, Zheng · Ma, Liangbo · 别晓锐 · Xiong, Xingyin · Zhaoyang, Zhai · Yang, Wuhao · Yongjian, Lu · 邹旭东

IEEE Sensors Journal 2024

参数信息

温度分辨率

7.25 μK

频率温度系数 (TCF)

-866.84 ppm/K

频率温度系数提升倍数

17.4

技术优势

分辨率提升至7.25 μK

闭环测试中实现了7.25 μK的超高分辨率，是迄今谐振式MEMS温度计的最佳结果。

TCF提升至原值的17.4倍

利用结构层间杨氏模量与热膨胀系数差异增加热应力，将频率温度系数提高至原本的17.4倍。

宽温度范围线性良好

在-50°C至40°C范围内，频率温度系数达到-866.84 ppm/K，且表现出良好的线性度，适合精密温度测量。

应用场景

• 精密温度测量：超高分辨率使其能捕捉极微小的温度波动，可用于需要精密温控的场合。
• MEMS传感器：采用标准SOI工艺制造，易于与电路集成，可作为高性能MEMS温度传感核心。
• 生化反应热监测：高分辨率能监测生化反应中微弱的放热或吸热变化，提升反应过程分析的精度。
• 物联网温度节点：小体积、可封装成低功耗传感器节点，为物联网提供高精度温度数据采集。
• 可穿戴体温监测：高分辨率可检测体温的细微变化，适合可穿戴设备中连续、精准的体温监测。