深度傳感器的研制與實(shí)驗(yàn).pdf

1、本文針對(duì)某入水航行器的工作環(huán)境特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了用于測(cè)量該航行器入水航行深度的深度傳感器，介紹了該傳感器的工作原理、設(shè)計(jì)過程、工藝設(shè)計(jì)，并按照中華人民共和國(guó)國(guó)家軍用標(biāo)準(zhǔn)GJB4409-2002《壓阻式壓力傳感器通用規(guī)范》對(duì)傳感器性能進(jìn)行了驗(yàn)證及分析。
　　 該深度傳感器是復(fù)合壓力傳感器，由機(jī)械開關(guān)和壓力傳感器兩部分組成，采用一體化設(shè)計(jì)，將兩種技術(shù)進(jìn)行融合，使得產(chǎn)品更加適時(shí)的測(cè)試和控制系統(tǒng)的工作狀態(tài)。入水初期，該兵器供電系統(tǒng)不工作，通過

2、機(jī)械開關(guān)感受水深，當(dāng)其潛行到30米深度時(shí)，機(jī)械式開關(guān)動(dòng)作，電源開啟各種測(cè)試儀表、執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)入工作狀態(tài)。壓力傳感器是通過其核心部件--壓力敏感元件將壓力轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，然后再通過調(diào)理電路將這個(gè)信號(hào)調(diào)理成滿足要求的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。
　　 在傳感器敏感芯體設(shè)計(jì)過程中，從硅壓阻效應(yīng)原理出發(fā)，詳細(xì)分析了單晶硅的壓阻效應(yīng)，合理地確定了硅杯結(jié)構(gòu)、襯底材料、應(yīng)變電阻的結(jié)構(gòu)形式、尺寸、阻值、摻雜類型、摻雜濃度等具體設(shè)計(jì)參數(shù)，采取了提高穩(wěn)定性的措施。在傳

3、感器芯片制作過程中，研究了彈性膜片的微機(jī)械加工工藝和傳感器芯片的封裝工藝，單晶硅彈性膜片的應(yīng)力分布，解決了敏感膜片腐蝕和芯片鍵合等關(guān)鍵工藝技術(shù)。
　　 在傳感器的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，運(yùn)用三維建模軟件對(duì)傳感器進(jìn)行三維建模，保證傳感器各部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，并充分利用內(nèi)部空間，實(shí)現(xiàn)傳感器的小型化。
　　 在傳感器信號(hào)處理過程中，介紹了熱零點(diǎn)漂移及熱靈敏度漂移產(chǎn)生的原因，闡述了溫度補(bǔ)償辦法及實(shí)現(xiàn)方案，并給出了詳細(xì)的調(diào)理電路設(shè)計(jì)和電磁兼