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數(shù)字式E+E壓力傳感器研究
機(jī)械式壓力開關(guān)和有源壓力敏感元件復(fù)合組成的E+E壓力傳感器，在高沖擊10000g，寬溫度范圍-40℃～100℃條件下，實(shí)現(xiàn)量程范圍0～1MPa的高精度測(cè)量，具有模擬線性輸出、TTL電平輸出、數(shù)字輸出和數(shù)據(jù)通信功能的復(fù)合E+E壓力傳感器。

數(shù)字式E+E壓力傳感器研究
利用波紋管和微動(dòng)開關(guān)組成的機(jī)械式壓力開關(guān)傳感器對(duì)有源E+E壓力傳感器延時(shí)啟動(dòng)，避免高過(guò)載下對(duì)加電工作的有源E+E壓力傳感器及其它電子元器件的物理性損壞。通過(guò)對(duì)有源壓力敏感元件的基片材料單晶硅、多晶硅、SOI、藍(lán)寶石材料進(jìn)行比較，選定SOI(Silicon on Insluator)材料為基片材料，該種材料硅微加工特性好且傳感器在寬溫區(qū)的范圍內(nèi)零點(diǎn)漂移小、溫度靈敏度漂移小。利用有限元軟件對(duì)敏感元件的形狀C型、E型、雙島型杯體表面應(yīng)力分布進(jìn)行了模擬分析，其中著重對(duì)雙島型敏感元件進(jìn)行分析。壓阻型擴(kuò)散硅E+E壓力傳感器在測(cè)試壓力時(shí),容易受到環(huán)境溫度的影響。為了消除溫度所帶來(lái)的影響,需要對(duì)E+E壓力傳感器進(jìn)行溫度補(bǔ)償。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法可以在壓力試驗(yàn)中對(duì)E+E壓力傳感器進(jìn)行溫度補(bǔ)償。此方法將E+E壓力傳感器和溫度傳感器所采集到的電壓信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合,削弱了溫度對(duì)E+E壓力傳感器所產(chǎn)生的干擾,補(bǔ)償后比補(bǔ)償前得到E+E壓力傳感器靈敏度溫度系數(shù)和滿量程時(shí)相對(duì)誤差都分別提高了2個(gè)數(shù)量級(jí)。結(jié)合SOI材料的特性利用等離子干法刻蝕電阻圖形，并采用TMAH(Tetramethyl Ammonium Hydroxide)各向異性腐蝕技術(shù)制作硅杯，zui終制造出壓力敏感元件。有源壓力敏感元件采用恒流源供電,通過(guò)檢測(cè)電路對(duì)敏感元件輸出信號(hào)進(jìn)行調(diào)理，調(diào)制成標(biāo)準(zhǔn)電壓信號(hào)。將標(biāo)準(zhǔn)電壓信號(hào)經(jīng)AD變化后送入微處理中，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)融合技術(shù)處理后，再經(jīng)DA變換和接口芯片轉(zhuǎn)換，信號(hào)以0.5～4.5V的電壓、五路TTL電平形式輸出、和RS232串口形式通信。

數(shù)字式E+E壓力傳感器研究
經(jīng)壓力測(cè)試儀和高低溫環(huán)境試驗(yàn)箱組成的測(cè)試系統(tǒng)測(cè)量后,得出該傳感器綜合精度達(dá)到0.1%FS，傳感器的閾值和輸出信號(hào)可以通過(guò)上位機(jī)軟件進(jìn)行設(shè)定，數(shù)據(jù)通信穩(wěn)定無(wú)誤碼、死機(jī)現(xiàn)象。