GB T 20521-2006 半导体器件 第14-1部分 半导体传感器 总则和分类.pdf

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1、ICS 31. 080. 01 L 40 B 中华人民共和国国家标准GB/T 205212006/IEC 60747斗牛1:2000 半导体器件第14唰1部分：半导体传感器一总则和分类2006-08-23发布Semiconductor devices Part 14” 1 : Semiconductor sensors General and classification CIEC 607 4 714-1: 2000, IDT) 2007-02”。1实施中华人民共和国国家质量监督检验检班总局也世中国国家标准化管理委员会也叩前百首院司GB/T 205212006/IEC 60747斗中1:200

2、0 半导体将件第14部分：半导体传感器分为以下兰部分：第1部分z总则和分类g第2部分2革墨尔元件；3部分3压力传感器标准为第1部分，等问采用！EC60747-141,2000半导体吉普件第14-1部分：半导体传感器总则和分类（英文版） !EC 60747-14-1中对于FSS和FSO有些混用。本标猴明确所有测f轰然巢均是相对于FSS的百分比，这样也与目前国内的情况统一，这是本你准与IEC6074714-1的主姿区别。本标准由中华人民共和国俗息产业部提出。本书前准由余国半导体器件标准化技术姿员会归口。本标准起卫在单位：中国电子技术标准化研究所（CESil本标准主要起尊人z张秋、陈勤。本标准酋次发

3、布。GB/T 205212006/IEC 607471牛1,2000半导体器件第14”1部分：半导体传感揣一一总则和分提1 范围本标准描述丁有关传感器规范的基本条款，这些条款运用于自半导体材料制造的传感器，t且适用于自其他材料（例如绝缘成铁电材料）所制造的传感器。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改lj!（不包括勘误的内容）lOC修订版均不适用于本标礁，然而，鼓励根掠本标准达成协议的各方研究是资盯使用这些是文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。!EC 60721 2-1, 1982环境条件分类第2

4、1部分z自然环榄条件温度和混度!EC 60721-3 0, 1984环境条件分类第3-0部分z环境参数组及其严酷程度的分类分级导育第1次修改(1987年）GB丁17573半导体器件分立器件和集成电路第1部分3总则3 术语和定义、文学符号下列确定的传感榕的术语和定义、文字符号适用于本标准3. 1 环境条件ambient conditions allowed 对传感器的工作有严重影响的环境条件，如温度、加速度、振动、冲击、环境压力（例如在商海拔处）、湿皮、腐蚀性介质以及电磁场等。注1,.具体规定传感根允许的环城提件，以使传感器t规定的偏毅跑回内正常工作。i主2，番见!EC60721-2-1和！EC

5、60721-3-0, 3田2满量程full scale span(FSS) 传感器输出上自主和下限之间的代数恙。11传J鲁若曾在测量在Iii:图内输出的上限叫做满刻!lt输出（FSQ），它是零点输出信号与满激程输出信号的总和（见朗1)。3.3 迟滞hysteresis 传感糠的测最范朗内，被测最扇小变大，再由大变小的过粮中，对I.ill低一被测麓，附:ix输出之间的戴大浆倪（Al,自幻。3.4 i主e以在个校准周期中，最大整值与满刻度（FSO输出的百分比褒示“线性TiJin崎rity传1镶着苦的校准曲线与规定11:线之间的接近泼皮。注，计算线性If有附种基卒方法2端点直线法和最小二三乘法郎最小

6、二乘讼的谈整较小，但计算繁琐u相对地，端点1i绒讼的设羡较大，似Ii：挥简单，其结果叫做端点线做度。GB/T 205212006/IEC 60747斗牛1,2000 3.5 3自ua自阁measuring range 被测最值的步提合在这个聚合范围内，传感器的谈;!15;不超出规定的极限范围，见图l,技I规定的测最m阔的上限和节目且有时分别被称为“最大能力”和“最小能力”。ti 2在一些其他领域，范围”叫诩被用来褒ff-最大和最小值之间的楚。满涮庶输刷（FSOl山山输满凰瓢税明白植测量（如压力）测量植囹有零点输出的线性输出传感榻的输出与被自由之闷的关系3.6 零点输出offset 除非另有规定

7、，寂寞激下，传感器在被测最为零时的输出簸（见阁1)。3. 7 阁1工作寿命operating life 怜！感器性能的变化不超出规定的偏差范围的最级工作时间。在这段时间内，传感榕的工作既可以是连续的，也可以条规定周期的开关循环。3.8 输出量output quantity 传感糕的输ti:簸，通常是电输出量，而底是被测攘的函数。注I输出盘的形式包括模拟输出（例如：被测堡的连续函数，如电ff峪腔，电压比和电！；：堂的变化等）。11 2频感输出（即将每秒的周期数或每秒的脉冲数作为被测蠢的踊数）和频署在调在输出（即频率相对中心颇感的偏移）也是模拟输出的形式。11 3另一种输出形式接数字输出，即以某种

8、编码形式（如二二成制代码）的离散景表示被涮簸。3.9 过载（超蝇程）overload(or overange) 在不会引起传感糕性能的变化趟出规定的偏差的情况下，E可以施加；在传感苦苦上被测堡的最大值。应t过革克特性最关键的参数之一簸恢复时间，即从传感器上除去过戴情况到菜做能恢复到规定的偏主m网内所需时间。3. 10 E毒发放阿peatability除非另有规定，在室温下相阀的被测缝在相同的条件下在同方向上连续施加在传感器上时，传感器产生意复读数的能力（见图2）。讼，主在发性可以Ill两次校准过程中谈数的最大偏室主来玉是jf;、（见自自衍。通常旗作“%FSS”。GB/T 20521一2006/

9、IEC60747-14-1,2000 输出坦糟起点a分比100 幢测盘图2迟滞和2重复性3” 11 分辨率resolution 使输出端产生变化所需要的被测续值的直在小变化。注：l!j被测景是从零开始增加时，这个值被称为阔值。3. 12 选探性selectivi句在将在其他被测盛时，传感器测量将5.E髦的能力3. 13 发敏皮sensitivity 传感楼输tll值的变化与被测簸自变化之比q注，11电敏度即为校推曲线的斜率。对于输出y与被测篮r的关可以用:11程y=f(x)iiift;的传感楞，传感器在点民的灵敏度S(r，）为：川口II,_,_ 注2，希望传感曾曾有较尚且尽可能恒寇的灵敏度。如

10、果一个传感器的y均z的关为。y=kx十b.且品、b为常数，则传感器夜串串个最l!il内的灵敏般为k.如果y与r的关系为，y是泛b，则传感器的灵敏庶为Zkx，且在被个去章程内变化。3. 14 传串串铸sensor 能感受被测簸并能转换成输阳最（倚在手）的苦苦牛（装堂皇）。3. 15 量稳span 范圈上限值与下限债之间的代数兹，适用于被测；段和输tll盖章。3. 16 稳定性stability 怜！感揣在5.E时间内保持其性能恒寇的能力。注：除非另有规定，稳定性是指在规定时间内传！蘸榕在恨定的寒内务件下产线和初始校礁时间样输出的能力.i通常表示为与FSS的13分比e3. 17 晌应时间lime

11、of response fl!被测矮的阶跃变化引起的传感器输tll达到其规定的最终僚的两分感所有需要的时间。GB/T 20521 2006/IEC 60747唰14嗣1:2000 4 半导体传感器传感苦苦这个词源自1lI.丁语“sentire”，意为“感知”。“传感器”一词与人类的感觉有某些些联系。通过检测l输入信号（或能蜜）并将其转换成输出俗号（草草销量），传感稽可以为我们挺供不能接为人类的感官所感知到的物现!JG化学筒号。半导体传感器是种半导体器件，fE半导体材料负责“感知”。与“传感器”关系密切的另个术谁是“变送楞”，这个词是从拉丁谓“transducere”演变而米的，1量恩怨“传送”

12、。简号和1能量都能通过变遂将。变遂将f盖种可以以栩同形式或不同形式将能最从个系统转化到另一个系统的仪器。传感器和变送器的；在殡仪别并不明报。传J感糕可以执行交送糕的动作变送器当然也能够感知周围环境的商号。5 半导体传感器分方案农1列出了根据不网被测量、特性成条件对传感糠的分类。例如，如果被测绩是热簸，则测鳖它的是温度传感苦苦；如巢被测策是压力，则测簸它的是压力传感器e按英文首字母排序，被测簸可分为2湾学堡、生物堡、化学堡、也是萨堡、磁学童墨、机械堡、光学量、辐射量以及热学量。表1的傍个条目不仅代表被测最本身，附13.代我了被测最夜时间和穷苦词上的分布。I F宿学蜜1. 1 液搁f庄、相位、搬化

13、和被谱1. 2商速1.3 其他z ！；.物摄2. I 生物主建（种类、浓度、状态等）2.2 其他3 化学量3. I 成分（种费、浓度、状态等）3. 2其他4 电学最4.1 电荷、电流2 电势、电位主辈4.3 电场（强度、栩佼、极化和频谐）4.4 等电率4.5 介电常数4. 6 其他吕西监学最5. I 磁场（强度、中目位、极化和频谐）5.2 磁i且锺5. 3 其他6 机械量6. I 位置（线位置、角位置36.2 速度6.3 加速度6.4力6. 5 应J、压力6. 6 fill变6. 7 质量慧、密度褒1被测量6.8 力炮、组矩6.9 流速lilt流擞、质量传输速6町10形状、粗糙胶、方仪6自11刚皮、梁It6.12 精度6. 13 结晶皮、给构完整性6. 14 液校6. 15 Jj;他7 光学暨7.1 光的振帽、栩豆、极化和光滋7. 2 光速7. 3 其他8 辍射最8. 1 类型乱2能量8. 3强I!S白4其他9 热学虫草9. 1 植温度9.2 热流量9. 3 比热9. 4 热导卒9. 5 Jj;他10 1121! 10自1潮气、水气11 3骂他GB/T 205212006/IEC 60747斗中1:2000 表1(续）