mems压阻式压力传感器技术研究

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1、学校代码：１０２８５学号；２０１３４３２８０９４裹１牡考ＳＯＯＣＨＯＷＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＨＨＰｍＭＥＭＳ压阻式压力传感器技术研究ＭＥＭＳ民ｅｓｅａｒｃｈｏｎＰｉｅ之ｏｒｅｓｉｓｔｉｖｅＰｒｅｓｓｕｒｅ；ＳｅｎｓｏｒＴｅｃｈｎｏｌｏｇ；＿＿ｙ＿研究生姓名牛松杰指导教师姓名徐大诚教授专业名称集成电路工程研究方向集成电路设计所在院部电子信息学院论文提交日期２０化年１２月学校代码：10285学号：20134328094MEMS压阻式压力传

2、感器技术研究摘要MEMS压阻式压力传感器技术研究摘要传感器是一种以测量为目的而被使用并且根据某些规则被转换成可用的输出信号的装置或设备。它通常由转换元件和敏感元件组成，实现自动控制和自动检测。MEMS传感器的研究始于20世纪60年代，能够代表该技术开端的首个硅隔膜压力传感器和应变计分别来自于霍尼韦尔研究中心和贝尔实验室。压力传感器是MEMS传感器中影响最为深远的一类，其性能由测量范围、测量精度、非线性度、重复性和工作温度等决定。随着自动化生产程度的不断提高，对传感器的要求也在不断提高，必须研制出具有灵敏度高、精确度高、响应速度快、互换性好的新

3、型传感器以确保生产自动化的可靠性。为确保工业生产自动化的可靠性和稳定性，具有高灵敏度、高精确度、快速响应、良好互换性的新型传感器是今后市场的主要需求。当今采用MEMS技术制造的压力传感器，其线性度、灵敏度较之前有了很大提高，考虑到IC制造工艺及元器件的温度特性等因素，压力传感器的零点误差，温度漂移缺点和灵敏度误差等问题依然存在，所有就需要借助后续信号补偿技术。本文主要研究MEMS压阻式压力传感结构与电路结构，传感器补偿原理，MEMS压阻式压力传感器补偿方案，MEMS压阻式压力传感器的测试系统。设计了一套实验室使用的针对压阻式压力传感器进行校正

4、以及数字信号处理增益补偿系统。该系统的DSP增益补偿部分采用了MLX90308芯片对传感器的输出信号进行温度及灵敏度的补偿，同时利用了LabVIEW与NI6211数据采集卡配套采集传感器经过系统校正后的信号，然后进行数据的演示以及处理。关键词：压阻式压力传感器；性能；补偿方案；测试系统作者：牛松杰指导教师：徐大诚IABSTRACTMEMSResearchonPiezoresistivePressureSensorTechnologyMEMSResearchonPiezoresistivePressureSensorTechnologyABST

5、RACTAsensorisadeviceordevicethatcanbemeasuredandconvertedtoanavailableoutputsignalinaccordancewithacertainlaw.Itisthefirstlinktorealizeautomaticdetectionandautomaticcontrol,anditisusuallycomposedofasensitiveelementandaconversionelement.MEMSsensorresearchbeganin1960s,torepre

6、sentthefirstsilicondiaphragmpressuresensorandstraingaugefromtheHoneywellresearchcenterandtheBaerlaboratory.ThepressuresensorisoneofthemostprofoundinfluenceintheMEMSsensor,anditsperformanceisdeterminedbythemeasurementrange,measurementaccuracy,nonlinearity,repeatabilityandwor

7、kingtemperature.Withthecontinuousimprovementofthedegreeofautomation,thesensorrequirementsareconstantlyimprove,mustbedevelopedwithhighsensitivity,highaccuracy,fastresponsespeed,goodinterchangeabilityofnewsensorstoensurethereliabilityoftheproductionautomation.Inordertoensuret

8、hereliabilityandstabilityofindustrialproductionautomation,anewtypeofsensorwithhigh