薄膜压力传感器性能研究及软件补偿

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硕卜 学位论文
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硕 卜学位论文
摘
要
本文探讨了薄膜压力传感器的 工作原理, 通过芯片工艺的研究与 改进来提高 产品的性能, 应用集成电路, 补偿软件对传 感器误差进行 有效补偿, 从而提高产品的测量精度与 数字化,智能化程度. 采用离 子束溅射镀 膜技术, 在弹性元件上制备各种高性能薄膜. 通过采用 T 0 5仇复合 脚.1 / 绝缘膜,获得了在 20 直流电 5 V 压下大于 0 M 的绝缘 电阻. 1 0Q 0 通过一系列的工艺改 进, 如选取优质的弹性元 件材料,薄膜电阻材料,采用 30A 00 厚度的电 0 ~5O A 阻膜,在 凡下 进行热处理,在薄膜电阻上溅射 50保护膜和喷涂保护涂层,通过 1 : 这些改进有效提高了薄膜电阻的稳定性及温度性能. 针对薄膜压力 传感器的特性, 设计各种性能补偿方法. 在薄膜电 阻桥内串 接电阻的 补偿方法最简单有效, 通过采用同一芯片上同材质 的薄膜电 阻进行零点补偿, 补偿精度达 05 .编,同时传感器的零点温 漂基本上小于 00%S℃. .1 / F 设计xR0 信号调理电路将薄 T 1 6 膜压力传 感器的低信号转换成为工业标准的二线制 4 2m 电流环, ~ A 0 同时补偿 传感器的非线性到更高精度. 为薄膜压力传感器设计的 MX42信号调理电路,可以通过软 A1 5 件, 经标准的串 行数字接口部件, 对传感器信号进行补偿, 从而简化 生产工艺,提高产品的 抗干扰性和测量精度. 通过该课题的研究, 提高了 传感器的绝缘性能, 稳定性能和温度 性能, 补偿后的产品一 ~1 ℃范围内精度达 01 能在恶劣环境 0 4 2 5 . 级, 下长期稳定和可靠地工作. 论文对薄膜压力传感器研制进行了 有益的 研究, 对我国国防军事 高性能压力传感器的开发有重要意义. 关键词: 离子束溅射, 薄膜压力传感器, 信号 调理电 路, 集成电路,
软件补 偿
硕七 学位论 文
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Ab r c t sa t
I ts ietn t w k g r P o t tn l r s s ao, e r n Pnie f eh f P s r n h d r i h o i i l h ii i st c m eu e s ri sd d adt er rac o t r C i m r e e o s n s t i , n h f m n f eP dt siP d ue epo e h o S u v o huh h tog t e a adiP e et ft c P t h qe Te r ere c n m r m n o h h e n u. sr h v o e i ci h 1e a d c i ad t cm e ao s w e a aPe t n g e i t n h oP n n o a r P ld o t t r u c r e s i t t fr e i o Pn t h r s e e r r cm e a t P s r s o e r e C e , t r r t s e e e u s n m e i y ef f t l he e h v o e e s e n f e r t s ae o c r n t r t s m a r e o t P dc im d m r a u ad h P dc i u mi h o u e ca e t e o u m d m rd t adn l n ae e i a n iei t o i g l t l . e g Tr g h d t t a P n o h o ba s tr dpsi hu e oh o i ft o ei em P en e i n n u i g o t o e l oy ao t ho g vr s h Pr rac tn f s a s s l c1 f i n i e m e h i h g o f n i l r u s l m e c f y e u p dc ne t usa . r g h Plao f 2岁 12 r o do l i b re To ht Pc i u s a cs tt h u ea itno T 0 5 a 0 o P n cm ud油 u f im t n li e sn f1 O M i O lo l, ei ao s a eo 0 t a nf h s t nr i c u t ) X ( Qs ah e a20 D . e a l a t e r P r a o t cl d 5 V C T s i n e r e e m n f e v e t h t i d m a b t y P t u O f i e c h i fm r ia h eip v e C l yas i ft Ii e l esn a m oe ft yb st e c v s d e i e v ee rso e m q c u 加p e e , u a c s t i qat l i usa v o r m n sc s h i h g u i a cs t e s t h , on g eh h l ye s t br t m ea adfm r ia m ti, dP ti ar n i l l esn s e ar a t t ea o i t r i n f l g e sa n h e sc i te l m