一种适用无源RFID的集成加速度传感器设计  

Design of an integrated acceleration sensor for passive RFID application

作　　者：陈宏[1] 邓芳明[2,3] 何怡刚[2] 吴翔[3] 

机构地区：[1]华东交通大学轨道交通学院,江西南昌330013 [2]合肥工业大学电气与自动化工程学院,安徽合肥230009 [3]华东交通大学电子与电气学院,江西南昌330013

出　　处：《传感器与微系统》2015年第10期86-89,共4页Transducer and Microsystem Technologies

基　　金：国家杰出青年科学基金资助项目(50925727);国防科技计划资助项目(C1120110004;9140A27020211DZ5102);教育部科学技术研究重大项目(313018);安徽省科技计划重点项目(1301022036);国家自然科学基金资助项目(51468020);江西省科技厅青年科学基金资助项目(20142BAB217008);华东交通大学校立科研基金资助项目(14DQ08)

摘　　要：针对射频识别(RFID)与无线传感器网络(WSNs)融合研究的需要,基于0.35μm CMOS工艺设计了一种集成加速度传感器。传感器单元采用从单晶硅衬底的背面进行深反应离子刻蚀工艺,背面刻蚀完成后再正面对金属和介质复合层进行各向异性刻蚀。集成电容式传感器接口电路基于锁相环原理,将传感器信号转移到频率域处理,避免了高功耗的A/D转换器的使用,直接完成电容/数字转换。后期测试结果显示:所设计的集成加速度传感器线性度好,稳定性高,功耗低,适合无源RFID及其它超低功耗应用设计。Aiming at requirement of integration study of radio frequency identification（ RFID） and wireless sensor networks（ WSNs） technology,an integrated acceleration sensor is designed based on 0. 35 μm CMOS process.Sensor unit utilizes deep reactive ion etching procedure on the backside of the monocrystalline silicon substrate,and then employs anisotropic etching on the front side of the metal and dielectric composite layer. The sensor interface circuit is based on phase-locked loop theory,converts sensor signal to frequency domain avoid usage of ADC which has very high power consumption and achieves capacitance to digital conversion directly. The measurement results prove that the proposed acceleration sensor achieves high performance on linearity,stability and power consumption,which is especially suitable for application on passive RFID and other ultra-low power consumption field.

关 键 词：加速度传感器 射频识别标签 CMOS工艺 接口电路 

分 类 号：TP212.2[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]