基于MEMS扩散硅压阻式压力传感器智能检测系统的研究

发布时间：2024-04-21 00:10

　　随着信息技术的快速发展,传感器技术广泛应用于各行各业,微压力传感器是各个领域运用最广泛、影响最深远的一种微传感器。扩散硅压阻式压力传感器具精度高、灵敏度高、动态响应快等优点,广泛应用于各个工业测控领域。但是MEMS扩散硅压阻式压力传感器的精度受到环境温度和电源稳定性影响比较严重。本文深入研究供电电源、零点漂移和温度漂移三个方面的问题,从而设计出高精度的压力传感器智能检测系统。主要研究内容如下:1、供电电源的稳定性问题,本文设计一种基于MC1403的高稳定性恒流源供电,有效抑制共模干扰。2、零点漂移问题,不同温度下传感器零点输出不同,采用在惠斯通电桥上并联电阻的方法减小温度随电桥的影响。3、温度漂移问题,进行压力传感器和温度传感器的二维标定实验,建立果蝇优化算法优化最小二乘支持向量机(FOA-LSSVM)的温度补偿模型。温度补偿过后该传感器的零位温度系数和灵敏度温度系数都提高了一个数量级,温度补偿效果明显。4、本文结合STM32F767IGT单片机设计了一套包括系统电源、AD转换、数据处理、WiFi通信、串口通信、LCD显示、报警电路等模块的高精度压力智能检测系统,保证检测系统稳定工作和...

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-3惠斯通电桥图

基于MEMS扩散硅压阻式压力传感器智能检测系统的研究132.4.MEMS扩散硅压阻式压力传感器电路结构——惠斯通电桥扩散硅压阻式压力传感器的工作原理是利用集成电路工艺直接在硅膜片上按照一定的晶向制成4个阻值相等的扩散压敏电阻即R1=R2=R3=R4，4个扩散压敏电阻构成桥式测量电....

图2-4MEMS扩散硅压阻式压力传感器的内部结构图

基于MEMS扩散硅压阻式压力传感器智能检测系统的研究142.5.MEMS扩散硅压阻式压力传感器的结构设计2.5.1.MEMS扩散硅压阻式压力传感器的内部构造如图2-4是MEMS扩散硅压阻式压力传感器的内部结构图，其核心部件是中间的硅膜片，采用扩散、集成工艺在N型硅膜片上按照一定的....

图周边固支圆形薄膜应力分布图-132-142-4r

基于MEMS扩散硅压阻式压力传感器智能检测系统的研究15在同等条件下，即在膜片同等面积、同等厚度以及受到相同的载荷时，圆形膜片的灵敏度比方膜和矩形高，且圆形膜的强度也比方膜和矩形高[33]。近年发展的E型膜和双岛型膜虽然性能优越，但是制作工艺复杂。因此，多角度综合考虑，圆形薄膜更....

图2-6压敏电阻分别位于正负应力区分布图

基于MEMS扩散硅压阻式压力传感器智能检测系统的研究16向应力t有最大正值；大小如式（2-16）所示；2218300a)(hP)()(tr（2-16）在r=0.635和r=0.812时，r和t均为0，在r=a即膜片的边缘处时，r和t均为负值，其绝对值最大，表达式如式（2-17）、....

本文编号：3960129