测控技术与仪器 毕业论文范文——压阻式压力传感器的设计与应用

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1、压阻式压力传感器的设计与应用摘要压阻式压力传感器是利用半导体材料硅的压阻效应制成的传感器，具有灵敏度高，动态响应快，测量精度高，稳定性好，工作温度范围宽，易于小型与微型化，便于批量生产与使用方便等特点。论文中介绍了国内外研究现状，分析了补偿方法，同时介绍了现代信号调理技术的发展。本论文应用智能化的模拟一数字混合信号调理技术，采用MAX1457.经调理后的传感器综合误差不超过0.1%。MAX1457是一种专用传感器信号调理芯片。此芯片集成化程度较高，可以补偿硅压阻式压力传感器的温度误差和非线性误差。论文首先介绍了MAX1457芯片的结构，分析了芯片的设计思路，在结合压力传感器自身特点的基础上，对

2、传感器进行了一系列的调理，并介绍了相关的硬件电路及软件的核心代码。关键字：压阻式压力传感器，信号调理，MAX1457Piezoresistivepressuresensordesignandapplication第29页共29页AbstractPiezoresistivepressuresensorutilizedpiezoresistiveeffectofsemiconductormaterialmadeofsiliconsensor,andcharacterizedinhighsensitivity,fastdynamicresponse,highaccuracy,goodstabilit

3、y,wideoperatingtemperaturerange,andeasy-to-smallandMiniaturization.Thispaperpresentscurrentresearchstatusdomesticandoverseas,andanalyzationofcompensationmethod,alsomodernsignalconditioningtechnology.Inthisthesis,intelligentanalogmixed-signalconditioningtechnologyisadoptbyusingMAX1457.Thepost-conditi

4、oningsensorintegratederrorislessthan0.1%.MAX1457isaspecialsensorsignalconditioningchip.Highintegrationlevelchipcancompensateforsiliconpiezoresistivepressuresensorerrorandnonlinearityerror.First,ThepaperintroducesstructureoftheMAX1457incombinationwithpressuresensorsonthebasisoftheirowncharacteristics

5、,andsignalconditioncircuits,thendescribeshardwaredesignandsoftwarecodesrelevant.Keywords:Piezoresistivepressuresensor,Signalconditioning,MAX14571绪论1.1引言第29页共29页新技术革命的到来，世界开始进入信息时代，在利用信息的过程中，首先要解决的就是获取准确可靠的信息，而传感器是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段。传感器是一种以一定的精确度把被测量转换为与之有确定对应关系的、便于应用的某种物理量的测量装置。它一般由敏感元件、转换元件、基本转换电

6、路三部分组成。传感器技术是当今世界令人瞩目的迅猛发展起来的高新技术之一，作为新技术革命和信息社会的重要技术基础，它与通信技术、计算机技术构成了信怠产业的三大支柱。压力传感器作为传感器大家庭中的一个主要成员，在实际中有着非常广泛的应用前景。其中利用硅的压阻效应和集成电路技术制成的压阻式压力传感器具有灵敏度高、动态响应快、测量精度高、稳定性好、工作温度范围宽、易于小型化和便于进行批量生产，使用方便等特点，因而获得日益重要和广泛的应用，是发展非常迅速的一种传感器[1]。由于半导体的特性参数会受温度的影响而变化，因而压阻式传感器受到温度的影响后，将会产生很大的零点温度漂移和灵敏度温度漂移，这是压阻式传

7、感器最大的弱点，在生产实践中，需要在成品传感器出厂时对其进行温度补偿。而压阻式压力传感器由于具有频响高,体积小，精度高，测量电路与传感器一体化等特点，相当广泛地应用在航天，航空，航海，石油，化工，动力机械，生物医学，气象，地质地震测量等各个领域。在各种传感器中，压力传感器是应用最为广泛的一种。目前国内市场上硅压力传感器的量程都在1kPa以上，更低量程的产品要依靠国外进口，因此进行更低量程的硅压阻式