[发明专利]压电基底器件及其自校准方法和系统、以及监控系统

说明书

本公开披露一种压电基底器件及其自校准方法和系统、以及监控系统，该方法包括：关闭被测压电基底器件的应用电路，触发预设的横跨器件的校准电压，获取所述被测压电基底器件的随时间变化的压电波动衰减曲线；将所述压电波动衰减曲线与所述被测压电基底器件出厂时的压电波动衰减曲线进行比较，计算当前相对于新出厂时的压电波动衰减偏离度；根据所述偏离度的百分比、以及内置自校准软件预设的具有器件特异性的校准阈值，判断是否需要进行自校准修正，并在需要进行自校准时启动自我补偿程序，修正被测压电器件的灵敏度。通过实施本公开的技术方案，可延长压电基底器件的使用寿命，同时提高准确性，至少部分解决现有技术中存在的问题。

技术领域

本公开涉及半导体器件技术领域，尤其涉及一种压电基底器件及其自校准方法和系统、以及监控系统。

背景技术

目前，具有压电特性的材料广泛用于现代监测场景中，例如压电加速度传感器是用于测量振动的主要传感器。但是，在使用过程中由于压电元件的老化、硬化等原因，导致压电器件的灵敏度发生漂移，致使其长期稳定性较差，因而需要经常进行校准。

然而迄今为止，对压电器件还没有比较实用的校准方法，业内通常的做法是，一旦压电元件的灵敏度发生漂移，性能不稳定，就直接更换元器件。

发明内容

有鉴于此，本公开提供一种压电基底器件及其自校准方法和系统、以及监控系统，可延长压电基底器件的使用寿命，同时提高准确性，至少部分解决现有技术中存在的问题。

为解决上述技术问题，本公开披露一种压电基底器件的自校准方法，该方法包括：关闭被测压电基底器件的应用电路，触发预设的横跨器件的校准电压，获取所述被测压电基底器件的随时间变化的压电波动衰减曲线；将所述压电波动衰减曲线与所述被测压电基底器件出厂时的压电波动衰减曲线进行比较，计算当前相对于新出厂时的压电波动衰减偏离度；根据所述偏离度的百分比、以及内置自校准软件预设的具有器件特异性的校准阈值，判断是否需要进行自校准修正，并在需要进行自校准时启动自我补偿程序，修正被测压电器件的灵敏度。

作为一种可选的实现方式，所述判断是否需要进行自校准修正进一步包括：

当所述偏离度超过预设的校准阈值时，被测压电基底器件的检测特性下降，灵敏度降低，则启动自我补偿程序，根据所述偏离度的大小，对所述被测压电基底器件的信号发射性能或检测特性进行适应性提高；

当所述偏离度未超过预设的校准阈值时，不必对所述被测压电基底器件进行修正，完成本次自校准。

作为一种可选的实现方式，所述偏离度在2％-5％之间，则启动自我补偿程序进行校准修正；若所述偏离度小于2％则不需要补偿修正。

作为一种可选的实现方式，所述压电基底器件包括各种由GaN、GaAs、石英晶体、PZT材料作为基底制造的检测或探测器件；其中，所述压电基底器件至少包括雷达部件、红外成像部件、应力传感器、流量传感器、压强传感器、扭矩传感器、超声传感器、振动传感器、加速度传感器、倾角传感器、音叉陀螺仪、气体传感器、化学物质传感器、生物传感器、粘滞度传感器、密度传感器、刻蚀传感器、酸碱传感器、PM2.5石英粉尘传感器、石英微天平、温度传感器、陀螺仪及光学感应器中的一种或以上。

作为一种可选的实现方式，所述启动自我补偿程序，修正所述被测压电基底器件的灵敏度，进一步包括：根据所述偏离度的大小，计算对应的修正值，并根据所述修正值对所述被测压电基底器件进行校准。

作为一种可选的实现方式，所述在需要进行自校准时启动自我补偿程序，修正被测压电器件的灵敏度进一步包括：

所述压电基底器件为GaN雷达时，所述偏离度达到或高于2％时，将所述GaN雷达的射频信号提高3％或以上，或者将所述GaN雷达的功率放大电路的输出功率提高3％或以上；