薄膜壓力傳感器性能研究及軟件補(bǔ)償.pdf

1、本文探討了薄膜壓力傳感器的工作原理，通過芯片工藝的研究與改進(jìn)來提高產(chǎn)品的性能，應(yīng)用集成電路、補(bǔ)償軟件對傳感器誤差進(jìn)行有效補(bǔ)償，從而提高產(chǎn)品的測量精度與數(shù)字化、智能化程度。 采用離子束濺射鍍膜技術(shù)，在彈性元件上制備各種高性能薄膜。通過采用Ta<,2>O<,5>／SiO<,2>復(fù)合絕緣膜，獲得了在25OV直流電壓下大于10000M Ω的絕緣電阻。通過一系列的工藝改進(jìn)，如選取優(yōu)質(zhì)的彈性元件材料、薄膜電阻材料，采用3000A～500

2、0A厚度的電阻膜，在N<,2>下進(jìn)行熱處理，在薄膜電阻上濺射SiO<,2>保護(hù)膜和噴涂保護(hù)涂層，通過這些改進(jìn)有效提高了薄膜電阻的穩(wěn)定性及溫度性能。 針對薄膜壓力傳感器的特性，設(shè)計(jì)各種性能補(bǔ)償方法。在薄膜電阻橋內(nèi)串接電阻的補(bǔ)償方法最簡單有效，通過采用同一芯片上同材質(zhì)的薄膜電阻進(jìn)行零點(diǎn)補(bǔ)償，補(bǔ)償精度達(dá)0.51，同時傳感器的零點(diǎn)溫漂基本上小于0.01％FS／℃。設(shè)計(jì)XTRl06信號調(diào)理電路將薄膜壓力傳感器的低信號轉(zhuǎn)換成為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的二線

3、制4～20mA電流環(huán)，同時補(bǔ)償傳感器的非線性到更高精度。 為薄膜壓力傳感器設(shè)計(jì)的MAXl452信號調(diào)理電路，可以通過軟件，經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)的串行數(shù)字接口部件，對傳感器信號進(jìn)行補(bǔ)償，從而簡化生產(chǎn)工藝，提高產(chǎn)品的抗干擾性和測量精度。 通過該課題的研究，提高了傳感器的絕緣性能、穩(wěn)定性能和溫度性能，補(bǔ)償后的產(chǎn)品-40～125℃范圍內(nèi)精度達(dá)0.1級，能在惡劣環(huán)境下長期穩(wěn)定和可靠地工作。 論文對薄膜壓力傳感器研制進(jìn)行了有益的研究，對我