基于MAX1452的MEMS压力传感器校准系统的设计

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基于MAX1452的电涡流传感器设计

基于MAX1452的电涡流传感器设计电涡流传感器是一种常用于测量金属零件精确位置和运动的传感器。

利用电磁感应原理，电涡流传感器能够检测金属零件表面的微小电流变化，从而实现对金属零件位置和运动的监测和控制。

MAX1452是一款专为电涡流传感器设计的高精度、低噪声的模拟前端芯片。

MAX1452具有内置的放大器和低噪声ADC，能够将传感器输出的微小电流信号转换为数字信号，实现对电涡流传感器的数据处理和分析。

其次，在设计过程中需要考虑传感器的灵敏度和分辨率。

灵敏度表示传感器的输出变化与被测量物理量变化之间的关系，分辨率表示传感器能够分辨并测量的最小物理量变化。

调整线圈的尺寸和形状、选择合适的磁芯材料和线圈材料，以及调整放大器的增益等都可以影响传感器的灵敏度和分辨率。

此外，为了提高传感器的抗干扰能力，还可以在设计过程中考虑使用差分输入模式和滤波技术。

差分输入模式可以抵消来自于电源和环境的共模噪声，提高信号的纯净度；而滤波技术可以减少高频噪声的干扰，提高传感器的信噪比。

最后，基于MAX1452的电涡流传感器设计还需要进行信号调理和数据处理。

MAX1452提供了内置的放大器和低噪声ADC，但这些数字信号可能还需要经过滤波、放大、抖动补偿等处理，才能得到精确的测量结果。

总结起来，基于MAX1452的电涡流传感器设计需要考虑传感器元件的选择、灵敏度和分辨率的调整、抗干扰能力的提高以及信号调理和数据处理等方面。

通过合理的设计和优化，电涡流传感器可以广泛应用于工业自动化、机械制造、汽车电子等领域，实现对金属零件的高精度测量和控制。

基于MEMS技术的压力传感器的设计与制造

基于MEMS技术的压力传感器的设计与制造随着科技的不断进步，MEMS技术在各个领域的应用越来越广泛，尤其是在传感器领域。

压力传感器是MEMS技术很好的应用领域之一，它具有高精度、高灵敏度、小尺寸、低功耗等优点，在工业、医疗、汽车、航空等领域都有广泛的应用。

那么我们来了解一下基于MEMS技术的压力传感器的设计与制造。

一、压力传感器的结构和原理压力传感器一般由感应元件、信号处理电路、输出电路和外壳等组成。

其中，感应元件是压力传感器的核心部件，它能将接收到的物理量转化为电信号。

根据工作原理的不同，感应元件可分为电阻应变式压力传感器、电容式压力传感器和微机械式压力传感器等。

微机械式压力传感器采用MEMS技术制造，其主要结构包括振膜、腔体、导电层、固定层等。

当压力作用于传感器的振膜时，会产生微小的挠曲变形，这种变形会引起振膜上的导电层与固定层之间的距离发生微小变化，从而改变电容值，进而以此计算出所受到的压力大小。

二、MEMS压力传感器的特点MEMS压力传感器由于采用了MEMS技术，具有多种特点，例如小尺寸、重量轻、精度高、响应速度快、可靠性高、耗能低等。

它的灵敏度可以达到1pa，且误差低于0.2%。

同时，MEMS压力传感器还具有抗震、抗干扰等特点，适用于复杂环境下的应用。

三、MEMS压力传感器的制造工艺MEMS压力传感器的制造工艺主要包括晶圆加工、腔体加工、导电层加工、封装等环节。

晶圆加工是制造MEMS传感器的首要步骤，其操作需要在净化的无尘环境下进行。

MEMS晶圆制造技术借鉴了集成电路基板的制造工艺，采用光阻制程、掩膜制程、蒸镀制程等方法，将感应元件、控制电路和连接引脚等集成制造在同一个芯片上。

腔体加工是将晶圆切割、腐蚀、粘接等工艺，形成传感器的腔体结构。

这一工艺需要掌握刀刃削减、激光刻蚀、离子束蚀刻等技术。

导电层加工是将铜、铝等金属制成薄膜，并利用微影技术进行加工，形成压敏电阻或电容等元件的常用工艺之一。

基于MAX1452的压力传感器的温度补偿系统设计

Key words: Pressure Sensor; MAX1452; MicroController Unit; Temperature Compensation
II
华中科技大学硕士学位论文
目录
摘要 ............................................................................................................... 1 Abstract ..............................................................................................................II 1.绪论 1.1 传感器的发展现状 ..................................................................................(1) 1.2 压力传感器介绍 ......................................................................................(2) 1.3 压力传感器的温度漂移与补偿 ..............................................................(3) 1.4 本文研究内容 ..........................................................................................(4) 2.MAX1452 概述及补偿原理介绍 2.1 MAX1452 概述 .........................................................................................(6) 2.2 模拟部分 ..................................................................................................(8) 2.3 数字部分 ..................................................................................................(9) 2.4 补偿原理 ................................................................................................ (11) 3.系统硬件设计 3.1 补偿系统的总体框图 .............................................................................(14) 3.2 电源模块设计 .........................................................................................(14) 3.3 单片机及外围电路设计 ........................................................................(15) 3.4 MAX1452 工作电路 ...............................................................................(18) 3.5 A/D 转换模块 ..........................................................................................(19) 4.系统软件设计 4.1 概述 .........................................................................................................(24) 4.2 初始化模块 ............................................................................................(24) 4.3 显示模块 ................................................................................................(26) 4.4 中断服务模块 .........................................................................................(27)

基于MAX1452的发动机进气压力传感器的设计

基于MAX1452的发动机进气压力传感器的设计刘妍;彭春文;马超;董清波;蒋伯华;郭志勇;孙宇辉【摘要】According to the current modem automotive electronics technology ECU(electronic control unit, driving computer) system requirements designed an intake pressure sensor, used for electronic control engine, based on the Maxim company highly integrated sensor chip MAX1452 conditioning, realized the temperature compensation ,and other functions under the high precision acquisition implements the volume and power consumption is small, the characteristics of the sensor in the actual application shows that realizes the miniaturization, high and low temperature, strong vibration, high thermal shock and mechanical shock and chemical pollution and so on used in bad environment.%根据当前现代汽车电子技术ECU(电子控制单元——行车电脑)系统的要求设计了一种进气压力传感器,用于发动机电子控制,基于Maxim公司高度集成的传感器调理芯片MAX1452,实现了温度补偿等功能,在高精度采集下实现了其体积和功耗相当微小的特点,该传感器的实际应用表明,实现了小型化,高低温、强振动、高温冲击和机械冲击以及化学污染等恶劣环境中使用.【期刊名称】《电子世界》【年(卷),期】2015(000)016【总页数】3页(P33-35)【关键词】温度补偿;在线测试;MAX1452【作者】刘妍;彭春文;马超;董清波;蒋伯华;郭志勇;孙宇辉【作者单位】沈阳仪表科学研究院有限公司;沈阳仪表科学研究院有限公司;沈阳仪表科学研究院有限公司;沈阳仪表科学研究院有限公司;沈阳仪表科学研究院有限公司;沈阳仪表科学研究院有限公司;沈阳仪表科学研究院有限公司【正文语种】中文随着电子技术、传感器技术的飞速发展，汽车电子控制技术更加成熟完善，在汽车上已广泛应用，许多传感器测量装置已经成为汽车的标准配置，发动机电子控制技术是核心控制其中之一，本文所研究的发动机进气压力传感器对进气歧管的绝对压力的测量，并将其送至电子控制器（ECU），控制基本喷油量和点火正时角度。

基于MAX1452的压力传感器温度补偿

基于!"#$%&’的压力传感器温度补偿赵妍刘志珍（山东大学电气工程学院!"##$%）摘要传感器精度是影响电&气比例调压阀性能的重要因素。

以硅压阻式传感器为例，介绍传感器存在的温度误差，着重阐述采用’()%*"!补偿其温度误差的原理，并系统介绍温度补偿的操作流程和校正系数的选择计算，通过实例分析验证压阻传感器经’()%*"!补偿后，其温度误差可明显降低。

关键词比例调压阀压阻式传感器’()%*"!温度补偿$引言电&气比例调压阀是用输入电信号控制输出压力信号的气动元件。

通常在设计时，为了提高调压稳定性，会借助压力传感器将输出压力值反馈回电控制器，形成一闭环控制回路。

因此，压力传感器精度是影响电&气比例调压阀性能的重要因素。

在实际应用中，大多数压力传感器为集成单臂电桥方式、差分输出信号的压阻式传感器，此类传感器具有灵敏度高、线性度和稳定性好的优点，但同时由于其扩散电阻的温度系数较大和制作工艺限制，存在温度漂移问题，限制了它在宽温区的高精度。

目前，传感器温度补偿的方法有基于运算放大器、仪表放大器及集成一体化的传感器信号调理器等集成电路［%］。

鉴于电&气比例调压阀要求工作温度范围宽（#!+$#,），敏感度高（#-!./-0以内）等特点，本文探讨了利用’()%*"!信号调理器对调压阀中压力传感器进行温度补偿的原理及操作流程。

’压阻式传感器温度误差分析一般硅压阻式传感器的灵敏度温度系数!10为负，电桥电阻的温度系数!12为正。

在传感器的制造过程中，总是尽量使!10和!12大小相等，符号相反，这样输出不随温度变化。

但由于受工艺限制，二者不可能完全抵消，加之!12系数较大，在接成单臂电桥方式时也很难将四个电阻的值和温度系数做得一致，因此，传感器输出存在满量程温度误差和零点温度误差［!］。

解决的方法通常是控制!!10!"!!12!，使满量程系数为正，如图%所示，然后再利用外接信%号调理器进一步补偿。

基于MAX1452的压力传感器校准系统

1 绪论1.1 课题背景及研究意义随着科学技术的不断发展，非电量的测试与控制技术已经越来越广泛的应用。

尤其在航天、航海、冶金、能源、生物医学、自动检测与计量等技术领域。

而且随着社会的发展，这种技术也逐步渗透到人们的日常生活中。

可以说测试技术与自动控制技术水平的高低是衡量科学技术现代化的重要标志之一[1]。

传感器是实现测试与自动控制的首要环节。

如果没有传感器对原始信息进行准确可靠的捕获和转换，计算机发展的水平再高，依旧无法进行测试和控制。

任何一种传感器在制造、使用时都需要对其设计指标进行一系列实验，以确定传感器的基本性能。

硅压阻式传感器是一种广泛应用于工业生产、国防建设和航天测量的基本部件。

由于半导体材料组成的硅压阻式传感器普遍存在着：一致性、温漂和非线性等问题，在使用过程中都要进行补偿与非线性矫正。

传统的矫正方法是采用温度敏感器件与模拟电路实现。

近年来，随着计算机技术日新月异的发展，对于硅压阻式传感器的矫正与补偿都采用微型计算机系统实现，这样的方法具有补偿精度高、工作稳定、体积精巧和传输方便等特点。

这种方法组成的传感器信号调理电路也把传感器输出电路与变送器形成一体，即为现今的智能传感变送器。

这种智能传感变送器还可以构成网络化测量系统，甚至能很方便的接入Internet网络。

据光电行业开发协会(OIDA)做出的最新预测，从2003年到2006年期间，智能传感器的国际市场销售量将以每年20％的高速度增长[2]。

对于传统传感器采用模拟方式对信号在模拟域进行处理，校准与补偿采用激光微调薄膜电阻、电位器等“模拟记忆”元件，温度补偿一般采用热敏电阻、二极管等温度敏感元件。

所有这些方法存在以下主要缺点：1、补偿精度受限于传感器的非线性误差和温度特性；2、补偿器件同样受温度漂移困扰；3、自动化调理设备价格昂贵；4、人工调节不但精度不高，而且增加生产成本，不适合批量生产。

第1页共38页本设计应用精密的信号调理器MAX1452的调理技术，设计开发了硅压阻式传感器的补偿与标定系统。

基于MEMS技术的压力传感器研究

基于MEMS技术的压力传感器研究一、引言基于MEMS技术的压力传感器是一种新型的传感器，它可以实现对于各种物质的精确压力检测。

它具有灵敏度高、体积小、功耗低等优点，在医疗、工业、环保等领域有着广泛的应用。

本文将会对于基于MEMS技术的压力传感器进行详细的研究。

二、压力传感器基本原理压力传感器最主要的原理为色散理论，该理论是基于嘉当效应。

嘉当效应是指当物质受到外力作用时，其表面会产生位移，由此产生引力或者斥力，使得该物质在位移方向产生扭曲变形，使压电晶体上的电荷变化。

根据嘉当效应，可以设计一种实现对于物体压力检测的传感器，即压力传感器。

三、传感器结构与工作原理基于MEMS技术的压力传感器通常由压电陶瓷材料制成，其结构主要包括探头、绕线和外壳。

探头通常是由压电陶瓷材料制成，且其形状为圆柱型或长方形，绕线则通常包裹在探头上，用于传输信号，外壳则主要用于保护传感器。

当物体产生压力时，探头受到外力作用会发生弯曲，由此产生电荷变化，绕在探头上的绕线会将变化的电荷信号传输到信号处理芯片中，最终将该信号转化为数字信号输出。

四、传感器精度的提高在实际应用中，传感器精度对于检测结果的准确性有着至关重要的作用。

因此，在设计基于MEMS技术的压力传感器时，需要尽可能提高传感器的精度。

传感器精度的提高通常通过增加传感器探头的灵敏度来实现，可以通过压电陶瓷材料的优化设计，降低传感器探头自重以及采用更高精度的信号处理芯片等方式来提升灵敏度。

五、传感器的应用领域基于MEMS技术的压力传感器具有灵敏度高、体积小、功耗低等优点，因此在医疗、工业、环保等领域都有着广泛的应用。

在医疗领域中，压力传感器可以实现对于生理参数的监测，如血压、脉搏等；在工业领域中，压力传感器可以实现对于各种工业系统的压力监测，如气体管道、压缩空气系统等；在环保领域中，压力传感器可以实现对于工业废气和水的压力监测。

六、传感器的发展趋势基于MEMS技术的压力传感器已经成为了当前压力检测技术中的主要发展方向。

基于MAX1452的应变测试系统前端模块的设计

温度修正等飞机应变信号测试所必需的功能。该采集模块实际应用表明，高精度采集下实现了各应变采集通道的在
完全独立，同时实现了其体积和功耗相当微小的特点，通过测试网络系统可以安装在对空间要求比较严格的飞也其机各个部位。
ｍｏｕｅｉｅｉｅ．ｄｌｓｄｓｇｄＭＡＸ１５ｒｖｄｓｄｓｎｒｔｏｖｎｅｔｆｓｅｉｎＴｅｆｏｔｅｄｃｎｉｏｉｇｃｒｕｔｏｔｉｎ４２ｐｏｉｅｅｉｅｓｗｉａｃｎｅｉｎ，ａｔｓ．ｈｒｎ－ｎｏｄｔｎｎｉｉｆｒｎｇｈｄｇｉｃｓａ
载测试技术的发展，国飞行试验中正在采用当前国际先进我
的网络化分布式测试系统和测试设备进行飞机试验日飞机。
供电及工作的完全独立，某一通道因传感器发生故障时不当
通滤波．然后由ＳＩ１的Ｄ芯片进行转换，由ＦＧ对Ｐ接２１ＰＡ１６位ＡＤ数据进行编码输入到网络接口当中去。集电路使，采用芯片少，装小，耗低，通过电路板的设计实现了通道封功并
第２０卷第２期
Ｖｏ．０１２
Ｎｏ２．
电子设计工程

基于MAX1452的应变测试系统前端模块的设计

基于MAX1452的应变测试系统前端模块的设计
在飞行试验中，对飞机应变量进行测试是十分普遍而且重要的，也是鉴定飞机本身的性能和安全的重要依据。

随着飞机飞行试验中需要测试的应变参数数量的大量增加和机载测试技术的发展，我国飞行试验中正在采用当前国际先进的网络化分布式测试系统和测试设备进行飞机试验。

飞机本身安装设备和采集精度的要求，网络化的机载测试系统所需要挂靠的前端采集模块要求功耗和体积非常的小，可以安装在比较靠近飞机需要测试的部位。

传统的应变采集设备一般使用的是大量的分立元器件进行设计，各通道独立性不强，采集电路的噪声比较大，没有温度修正功能，使得采集的应变参数这类微小信号精度不高。

并且设备的体积和功耗比较大，占用了飞机内部宝贵的空间和电源功率。

针对以上问题，在新的网络化分布式机载应变测试系统的中采用了Maxim公司高度集成的MAX1452传感器调理芯片来设计了新型的前端应变采集模块。

笔者利用MAX1452内部集成的4个高精密DAC为全桥构成式应变片的电路提供可编程的精密电压激励，设置偏移量及温度修正等功能实现，比利用内部集成的PGA对电桥产生的微应变信号进行程控放大。

经过
MAX1452调理后的信号通过高性能的开关电容滤波器MAX7420进行5阶低通滤波，然后由SPI接口的A／D芯片进行转换，由FPGA对16位A／D数据进行编码输入到网络接口当中去。

采集电路使用芯片少，封装小，功耗低，并通过电路板的设计实现了通道供电及工作的完全独立，当某一通道因传感。

基于 MAX1452的硅压阻压力传感器数字补偿设计与拟合分析

基于 MAX1452的硅压阻压力传感器数字补偿设计与拟合分析姚敏强;曹晓婷;李拉兔【摘要】With the high-speed development in the modern science and technology, the application of high accuracy senors is becoming ma-ture. The MAX1452 is a highly integrated analog-sensor signal processor optimized for digital compensation method of silicon piezoresistive pres-sure sensors. The MAX1452 is packaged with 16-pin SSOP. The MAX1452 provides a fully analog signal path, low power consumption and a wide temperature range. The MAX1452 temperature circuit compensation can transform the signal of silicon piezoresistive pressure sensors into the analog-signal, and then the A/ D convertor changes it into digital-signal. In the whole process, the fully analog signal path introduces no quantization noise in the output signal while enabling digitally controlled trimming with the integrated 16-bit DACS. Offset and span are calibra-ted using 16-bit DACS, allowing the digital compensation of silicon piezoresistive pressure sensors.%随着现代科学与技术的高速发展，高精度传感器的应用日趋成熟。

基于MEMS技术的压力传感器设计与测试研究

基于MEMS技术的压力传感器设计与测试研究近年来，随着微电子机械系统（MEMS）技术的快速发展，越来越多的传感器应用于各种领域，其中包括压力传感器。

基于MEMS技术的压力传感器具有体积小、功耗低和价格低廉等优点，因此，在工业、医疗、汽车和消费电子等领域得到广泛应用。

本文旨在介绍基于MEMS技术的压力传感器的设计与测试研究。

首先，将简要介绍MEMS技术和压力传感器的工作原理。

接下来，将详细讨论基于MEMS技术的压力传感器的设计过程，包括传感器结构设计、材料选择和制造工艺。

最后，将介绍压力传感器的测试方法和常见性能参数的评估。

首先，MEMS技术是一种将微机电系统集成到传感器和执行器中的技术。

它利用微纳加工工艺将传感器和执行器集成到同一芯片上，从而实现对微小力、形变、压力等物理量的测量。

压力传感器是基于MEMS技术的重要应用之一，其工作原理基于压力通过感应电阻、电容或压电效应等方式转换为电信号的原理。

在设计基于MEMS技术的压力传感器时，首先需要考虑传感器的结构设计。

常见的结构包括薄膜式、压电式和毛细管式等。

薄膜式压力传感器通过在硅衬底上制作敏感膜，当受到外界压力时，膜片发生形变，进而改变电阻或电容的值，从而实现对压力的测量。

压电式压力传感器是利用压电效应原理，当压力施加到压电元件上时，产生电荷或电压，从而测量压力。

毛细管式压力传感器是利用毛细管的液压性质，测量压力对毛细管内液体高度的影响。

其次，在设计过程中需要选择合适的材料。

由于压力传感器需要在不同环境下工作，材料选择至关重要。

通常，硅是最常用的材料之一，因为它具有优异的机械性能和良好的化学稳定性。

此外，一些特殊应用场景可能需要耐腐蚀性能更好的材料，如氮化硅、氮化铝等。

最后，我们将介绍压力传感器的测试方法和常见性能参数的评估。

常用的测试方法包括静态测试和动态测试。

静态测试主要是通过施加不同压力并测量输出信号，来评估传感器的灵敏度、线性度和重复性等。

基于MEMS技术的压力传感器设计与制备

基于MEMS技术的压力传感器设计与制备随着科技的不断发展，人们的生活越来越依赖于电子技术的应用。

而压力传感器就是电子技术应用的重要组成部分之一。

压力传感器可以将物理信息转化为电信号进行处理和传输，广泛应用于汽车、医疗、机械、环保等领域。

本文将详细介绍基于MEMS技术的压力传感器的设计与制备过程。

一、压力传感器的基本原理压力传感器是一种将压力信号转换成电信号的设备。

一般压力传感器可分为电阻式、电容式、晶体管式、压电式、磁电式和微机械式等。

而基于MEMS技术的压力传感器是微机电系统中的一种典型应用。

其工作原理基于微机械系统技术，采用铭刻、薄膜加工、微加工等方法制作出微型结构，借助压电、热电、电阻等效应完成信号的检测与测量。

二、基于MEMS技术的压力传感器的设计1、压力检测部件的设计压力检测部件即传感器的核心部件，其设计应符合高响应速度、高灵敏度和高稳定性等要求。

首先应确定硅基膜片上的压力敏感器件的长宽，其大小应根据实际应用场景进行选择。

其次，应考虑到压力传感器运作时受到的力和热的影响，对其进行综合考虑，采用微型补偿结构来解决问题。

2、信号采集部件的设计信号采集部件是将压力检测部件传来的信息转换为电信号的组成部分。

其设计主要包括模拟电路和数字电路两个部分。

模拟电路主要是放大、测量电流和电压等信号变化，对信号放大并滤波。

数字电路则将模拟信号进行转换和存储，并进行特定的计算，以达到正确的压力测量值。

三、基于MEMS技术的压力传感器的制备过程1、制备硅基膜片压力传感器的制备首先要制备硅基膜片，以便在薄膜加工和微加工中发挥作用。

首先选用高质量的硅片，采用化学腐蚀、机械切割等手段制备出合适大小和厚度的硅基膜片。

2、制备压力检测部件压力检测部件包括金属电极、薄膜材料、通道和导电部件等组成。

其中，通道和导电部件的制备采用薄膜加工和微加工的方法，而金属电极和薄膜材料则需要采用物理、化学等方法进行制备，最终形成压力敏感材料。

MAX1452-MAX1455传感器

MAX1452/MAX1455 传感器
摘要：MAX1452/MAX1455 是高性能传感器信号调理器，提供模拟电压输出。

信号调理器既可工作于数字模式，也可工作于模拟模式。

通常，传感器校准采用数字模式，且实际应用中调理器在模拟模式下启动、工作。

为在模拟模式下可靠启动，VDD 和VDDF 电源必须满足可靠时序和性能要求。

本应用笔记讨论启动要求，并给出了成功应用该器件设计指南。

概述MAX1452 和MAX1455 是高性能信号调理器，内置闪存和温度传感器。

两款芯片工作在数字模式和模拟模式。

信号调理器在数字模式下进行补偿和编程设置，在模拟模式下启动、工作。

实际应用中，有些用户遇到过以下问题在数字模式下启动的问题，虽然已将信号调理器设置在模拟模式。

模拟模式下启动的设置为在模拟模式下成功启动MAX1452/MAX1455，必须满足以下三项要求：
必须将MAX1452/MAX1455 设置为模拟模式下启动。

VDD 电源必须符合特定要求。

VDDF 电源必须符合特定要求。

设置MAX1452/MAX1455 在模拟模式下启动
UNLOCK 引脚应短接至GND 或通过一个外部下拉电阻连接到GND [UNLOCK 引脚悬空时，具有内部弱下拉电阻]。

必要时，可通过外部下拉电。

基于MAX1452的压力传感器校准系统英文文献

Sensor Networking：Concepts，Applications，and Challenges1 IntroductionAt the end of the 20th century，the Internet has been able to provide a large number of users with the ability to move diverse forms of information readily and thus has revolutionized business，industry，defense，science，and education，research，and human interactions．The technologies of information pro-cessing in the last fifty years that made the Internet possible included modern microelectronics resulting in low-cost PCs and servers and world-wide telecommunication and computer networking infrastructure.In the last ten years，sensor networking combines the technology of modern microelectronic sensors，embedded computational processing systems，and modern computer and wireless networking method-ologies．It is believed that sensor networking in the 21st century will be equally significant by providing measurement of the spatial-temporal physical phenomena around us，leading to a better understanding and utilization of this information in a wide range of applications．Sensor networking will be able to bring a finer-grained and fuller measurement (using acoustic，seismic，magnetic，infrared，imaging，etc．data) and characterization of the world around us to be processed and communicated，so the decision makers can utilize the information to take actions in near-real-time．In the last few years，there have been much world-wide interests in the basic and applied research and deployment of sensor networks (e．G，the cumulative number of＂hits＂on Goggle Scholar by the fall of 2005 on ＂sensor networks＂is over 350，000．) In the last three years，there were numerous annual conferences and workshops held around the world on sensor networks (e．G，some of them include)．Many technical monographs and books dealing with sensor networks have appeared (e．G，some of them include)．Several Special Issues of journals dealing with various aspects of sensor networks have also been published (e．G，some of them include)．These statistics andinformation all indicate that sensor networking has extensive interests．In this overview paper，Section 1 provides an introduction to the sensor networking problem．Section 2 considers the recent explosive interests in sensor networks.．Section 3 discusses various concepts and hardware issues．Section 4 reviews four main basic application cases in the NSF funded CENS program at UCLA．Section 5 lists six challenges in sensor networks．A brief conclusion is included in Section 6．The references include numerous relevant papers，books，and conferences that have appeared in recent years．2 Explosive interests in sensor networksSensor network as a concept and in realization appeared only in the last five years or so due to the accumulations of enabling technologies of the last fifty years．The concept of a programmable digital computer was originated in the 1940s．In the 1950s，mainframe electronic digital computers were built．They were expensive and were only available in few educational，governmental，and commercial research organizations．At this time，basic concepts of digital communication also became known In the 1960s，mini-computers became popular and digital computations were made available to more users．In that period，satellite and terrestrial microwave communication made the transmission of large amount of digital data possible．The concept of the transmission of data over a network of many nodes distributed over large areas was pioneered by researchers of the Arpanet．In the 1970s，microprocessors significantly reduced the cost of digital computations，and the availability of low-cost DSP chips also made digital processing possible for many applications．Commercial and military communication and computer networks were spread around the world. In the 1980s，PCs appeared and the beginning of the Internet allowed researchers at few research and large commercial organizations to easily communicate with others．In the 1990s，optical communication networks and the availability of the WWW browser allowed the explosive growth of world wide communications among individuals through the Internet.In this period，advances in embedded processors and wireless communication technology led to the creation of ad hoc networks and explosive world-wide usage of cellular telephony．In2000s，with all the above available technologies，sensor networking was made possible．A sensor network consists of dozens/hundreds/thousands of nodes (possibly randomly distributed)，each with a sensor (e．G，acoustic，seismic，magnetic，chemical，image，video，temperature，etc．)，a low-power embedded processor (of varying processing capability)，a radio (e．G，a low-power transceiver of varying capability and range)，a battery often of limited energy and size，and a program controlling one or more nodes and possibly some parts of the network to perform some given task.．The slogan of a few years ago，＂The network is the computer，＂is now，＂The network is the sensor．＂2.1 Sensor networks connect the physical world to the virtual worldIn the last fifteen years，the Internet using computer networks had connected the digital computers of the world into a virtual world. Sensor networks provide the capability of connecting the physical world(using the sensors in the sensor networks) to the digital world through the Internet to the virtual world.Sensor networks enhance the explosive impact of the Internet many folds by bringing the phenomena of the physical world under greater understanding and control．At present，the European SENSOR consortium with over thirty-five participating institutions in fifteen countries is using sensor networks to study the understanding of the multifunction use of land．The U．S．National Science Foundation (NSF) is supporting several large research efforts using sensor networking．NEON (National ecological observatory network) is estimated to be a $500 millions project over many years．An observatory may track birds and weather over a forest canopy．Another one may track invasive species causing agricultural losses，while a third one may monitor the biosphere associated with climatal changes．The Earth scope project is estimated to cost $200 millions and its purpose is to erect 3，000 stations to track faint tremors，measure crustal deformation and make three-dimensional maps of the interior of the earth．The Neptune project，also estimated to cost $200 millions，will place 2，000 miles of cables with sensors，cameras，and tether less robots in the depth of the Pacific Ocean from California to Canada. Its goal is to study from the depth to the surface for the total understanding of the ocean environment．NSF has also funded a ten year researchprogram of approximately $40 millions at CENS (Center for Embedded Networked Sensing) at UCLA starting in 2002 to study the impact of densely embedded sensing for scientific applications．Details on some of the projects of CENS will be discussed in Section 4．Many other applications of sensor networks have been proposed and implemented．It may include robotic control in manufacturing and industrial inventory management of products．It may perform personal health monitoring of senior citizens in their homes．Sensor network has been used for environ-mental pollutant monitoring on land，water，and air．It can be perform habitant monitoring in open spaces. Sensor networks can monitor plants in precision farming．It can monitor structural integrity of buildings．It can detect，localize，and track vehicles and people for commercial and military surveillance and reconnaissance applications．2.2 Commercial aspects of sensor networksAn ideal sensor network node (often called a mote) is shown in Fig．1．It may consist of one or more sensors，a microprocessor/controller，programs to perform its desired operation，a RF transceiver，and a battery supply．To keep cost low (i.e., costing less than $1)，it needs to use a fully integrated single chip CMOS design of less than 1cm3in volume．To achieve ultra low-power，it needs to use less than one milliwatt of power．At present there are several dedicated hardware companies including Crossbows，Mill all Net，Eaton，IV，etc，selling various types of mote nodes，sub-systems，and services in sensor networks.Intel makes the Star gate sensor node．Recently．IBM announced the formation of a new business unit to invest $250 million over five years to support products and services in sensor networks．Microsoft also has an active R&D efforts in sensor networks．3 Concepts and hardware in sensor networksIn this section，we will introduce various concepts and hardware in sensor networks．They include sensor principle and hardware；sensor signal processing and communication；sensor network methodology；network position and synchronization；sensor network energy management；sensor network data management；sensor network node architecture；and sensor network data integrity and security．Sensors act as the ＂eyes and ears＂of the sensor networks in accepting inputs from the physical world. Acoustical sensor (microphones) may be low cost condenser microphones or calibrated micro-phones (e．G，Linear X M31 and M53 microphones)．Chemical sensors may detect CO2 or nitrates. Sensors to detect vibrations can use low-cost geophones or more accurate and expensive bi-axial or triaxial accelerometers．Sensors to detect magnetic ﬁelds can utilize magnetometer．Low-cost image and video sensors use CCD sensing devices．All of the previously listed sensors have existed for many years and are capable of sensing various physical phenomena．These conventional sensors are commercially available and have well deﬁned costs，sizes，and sensitivities．However，state-of-the-art MEM-based sensors are often much smaller，have greater sensitivities and have lower power needs，but often are available only from laboratories in experimental batches．For practical system applications，there are trade offs between commercially available low-cost sensors versus＂super performance＂but expensive，unavailable，and unproven MEM-basedsensors．There are many issues in sensor signal processing and communication．The ADC (analog-digital-converter) bit requirement depends on the type of signals encountered by the sensors．The issue of communication transmission energy per bit versus processing energy cost per bit is an important matter in sensor networks．In some applications，it is possible to perform more local processing at the nodes instead of transmitting the raw information bits for processing at a central node．Often it is desirable to perform distributed processing than centralized processing in wireless sensor networks．There is active research in trade offs studies in low-bits，low-power，and distributed processing algorithm in sensor networks．A sensor network can be organized in a star，ring，tree，or ad hoc manner．An important initial organization requirement of a network is to discover connectivity among the nodes so communication links can be established．Network routing procedure shows which links are desirable from the communication energy and node reserve energy points of view．Latency and congestion are issues of importance in routing．Models for information channels (e．G，broadcast，multiple-access，cooperative relaying，etc．) and theoretical rate-ﬂow capacity results for maximum data transfer in the sensor network are areas of active research．Spatial-temporal relationships for physical phenomena can be observed by densely distributed nodes in a sensor network．In order to determine the location and time of events of one or more sources of interest as they evolve in space and time，the nodes must know their own positions (and in time if the nodes are also moving)．Sensor network constraints of distributed versus central processing，low-power processing，and limited physical placements of the nodes all make these solutions to be challenging．4 ChallengesIn this section，we list six fundamental challenges in the research，development，and commercial aspects of sensor networks．1) Application specific–Problems in sensor networks are highly application specific as can beseen from the four case studies described in Section 4．It is essentiallyimpossible to design a sensor network system that is near optimum for many applications．It is clear that sensor networks will form basic building blocks of many societal infrastructures (i．e，electric power network，water and natural gas networks, transportation network，etc．)．All these systems posse both a challenge in that innovative design needs to be used to tackle each new sensor network application．but also presents the massive manufacturing of few generic sensor network systems to reduce their costs．2) Cooperative operation of the sensor network–How do all the sensor nodes operate in an organized and systematic manner to exploit the correlated information available across all parts of the network? This cooperation may involve different level of fusion of the results obtained after distributed processing across the entire network．3) Node and source localization–In many sensor networks，the location of the sensor nodesmust be determined．This problem has been addressed by many researchers，but reliable and practical solutions for many applications are still quite challenging．The detection，localization，and tracking of multiple sources have been considered for many years in aerospace applications，but are even more challenging in sensor networks with limited resources for real-time applications．4) Poor wireless communication links–Low-powered RF transmission under severe multipath propagation conditions limits the reliability of most wireless sensor networks over single links．Reliable hop links are even more challenging．Research and development efforts to solve these problems need to be considered from the theoretical system as well as practical hardware points of view．5) False positive issue using sensor network–Many deployed sensor networks often produced the＂false positive＂result．That is，the network declared some critical state (thus resulting in the need to take some important actions) from the measured data in the network，when the true situation does not warrant such actions. This＂crying wolf scenario＂lowers the confidence of the use of sensor networks for some applications．At present，this problem and not necessarily the technical nor cost of such sensor network systems are preventing wider deployments．Clearly，better hardware at the node level aswell as better decision algorithm need to be utilized to reduce the frequency of this problem．6) Battery limitation–Many sensor networks operate in remote locations with no AC power Supply．heir physical locations may present the usage of solar cells to charge the batteries．thus，higher energy density batteries muse be used for these situations．Active research and development in various small form factor fuel cells may lead to their availability in the near future．5 ConclusionsThe overview paper considered some basic issues in sensor networking．It is clear that sensor networking is only at its infancy．Much challenging work in research，development，and application will be performed in sensor networks in the coming years．。

基于MAX1452的压力传感器校准系统毕业设计

基于MAX1452的压力传感器校准系统毕业设计压力传感器在工业领域中扮演着重要的角色，但是由于制造过程中的误差和使用环境不确定性等因素，压力传感器的准确性存在一定的偏差。

为了提高压力传感器的准确性，在传感器的制造和使用过程中进行校准是非常必要的。

本文将基于MAX1452压力传感器，设计一个压力传感器校准系统的毕业设计。

首先，我们需要了解MAX1452压力传感器的工作原理和特点。

MAX1452是一种高精度的模拟前端和ADC（模拟-数字转换器）解决方案，适用于压力和流量传感器的应用。

它具有低功耗、高动态性能和内部温度传感器等特点，非常适合用于压力传感器的校准。

根据压力传感器的特点和要求，我们可以设计一个压力传感器校准系统的方案。

整个系统主要分为硬件设计和软件设计两个部分。

在硬件设计方面，我们需要选择合适的传感器连接电路和信号调理电路，以及合适的电源电路。

对于MAX1452压力传感器，我们可以直接使用其提供的参考电路和外部电源电路，然后根据具体需求设计信号调理电路，如放大电路和滤波电路。

此外，为了方便数据的采集和传输，我们可以添加一个微控制器和串口模块。

在软件设计方面，我们需要编写相应的校准算法和界面程序。

首先，我们需要采集并记录一系列已知压力值对应的传感器输出值。

然后，通过对这些数据进行分析和处理，得到校准系数和校准参数。

最后，我们可以编写一个简单的界面程序，用于显示校准结果和实时监测传感器的输出。

总结一下，本文基于MAX1452压力传感器，设计了一个压力传感器校准系统的毕业设计方案。

通过对压力传感器进行校准，我们可以提高其准确性，使其更好地适应各种工业场景的需求。

同时，通过设计一体化的硬件和软件系统，我们可以实现便捷的校准操作和实时监测功能。

基于MAX1452的MEMS压力传感器校准系统的设计

2009年第10期仪表技术与传感器Instrum ent T echn i que and Sensor 2009 N o 110收稿日期:2006-08-20 收修改稿日期:2009-05-12基于MAX1452的M E M S 压力传感器校准系统的设计赵岩,李永红,王恩怀(中北大学,山西太原 030051)摘要:为解决飞行器气动参数测试系统中压力测量时的温度漂移问题,设计了一种基于MAX 1452的M E M S 压力传感器校准系统。

介绍了系统结构、功能、数据传输及软件实现。

利用V is ua l C ++6.0对上位机软件进行编程,实现了对核心补偿器件MAX 1452的可视化操作与控制。

通过最小二乘法进行曲线拟合,得到零点及灵敏度温度漂移补偿数据。

运行结果表明:系统工作可靠,压力参数测量精度优于015%FS .关键词:M E M S 压力传感器;信号调理;校准;温度补偿中图分类号:TP212 文献标识码:B 文章编号:1002-1841(2009)10-0094-03Cali bration Syste m ofM E M S Pressure Sensor w ith M AX1452ZHAO Y an ,L I Y ong -hong ,WANG En -hua i (Nor th Un iversity of Ch i na ,T aiyuan 030051,Ch i na)Abstract :In orde r to so l ve the prob l em of te m perature dr ift i n the pressure testi ng o f the a irc ra ft aerodynam i c para m eters ,a ca li bra ti on syste m ofM E M S pressure sensor based on M AX1452w as presented .The structure ,functi on ,da ta trans m i ssi on and soft w are design o f the syste m w ere i n troduced .It desi gned t he progra m o f the host co m pute r unde r V isua l C ++6.0to i m ple m ent v isual ope ration and control about M AX 1452w hich was the m a i n co m pensation un it .A curve fitting a lgo rith m based on l east square m ethod was adopted to obta i n t he co m pensa ti on data .A ppli cation results show that it i s a re li able syste m w ith good effect ,the precision o f pressure testi ng is be tter t han 0.5%FS .K ey word s :M E M S pressure senso r ;si gna l cond iti oning ;cali brati on ;te m pe rature com pensati on 0 引言随着国防工业的不断发展,飞机、导弹等飞行器的结构无论在外形、受力情况及边界条件等方面均变得十分复杂[1]。

基于MAX1452的发动机进气压力传感器的设计

ｃｏｍｐｕｔｅｒ）ｓｙｓｔｅｍｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｄｅｓｉｇｎｅｄａｎｉｎｔａｋｅｐｒｅｓｓｕｒｅｓｅｎｓｏｒ，ｕｓｅｄｆｏｒｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｃｏｎｔｒｏｌｅｎｇｉｎｅ，ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅＭａｘｉｍ
ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｓｈｏｃｋａｎｄｃｈｅｍｉｃａｌｐｏｌｌｕｔｉｏｎａｎｄＳＯｏｎｕｓｅｄｉｎｂａｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ；ｏｎｌｉｎｅｔｅｓｔｉｎｇ；ＭＡＸ１４５２
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＡｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｍｏｄｅｍａｕｔｏｍｏｔｉｖｅｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙＥＣＵ（ｅｌｅｃｔｒ０ｎｉｃｃｏｎｔｒｏｌｕｎｉｔ，ｄｒｉｖｉｎｇ
ＬＩＵＹａｎ，ＰＥＮＧＣｈｕｎ — ｗｅｎ，ＭＡＣｈａｏ，ＤＯＮＧＱｉｎｇ — ｂｏ，ＪＩＡＮＧＢｏ．ｈｕａ，ＧＵＯＺｈｉ．ｙｏｎｇ，ＳＵＮＹｕ．ｈｕｉ
（ＳｈｅｎｙａｎｇＡｃａｄｅｍｙｏｆＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅＣｏ．，Ｌｔｄ．Ｓｈｅｎｙａｎｇ，ＬｉａｏｎｉｎｇＰｒｏｖｉｎｃｅ１１００４３）

基于MAX1452硅压力传感器温度补偿系统的设计

Ｓｎｏｅｓｒ’Ｅｒｏａｅｎ【ｒｒｂｓｄｏＡＸ１５４２
ＬＵＰｎ，ＩｅｇＹＡＮＧＸｅｙｕ，ｕ — ｏＹＡＮＧＬｎｈｉＬｎ — ｉｉ — ｕ，ＩＹａｇｂｎ
（ｔｔＫｙＬｂｏｒｃｉｎＭｅｓｒｇＴｃｎｌｇｎｓｒｍｅｔ，ｉｎｉｎｖｒｉＴａｊ００２ＣｉａＳａｅｅａｆｅｉｏａｕｉｅｈｏｏｙａｄＩｔＰｓｎｎｕｎｓＴａｊＵｉｅｓｙ，ｉｎｉ３０７，ｈｎ）ｎｔｎ
ＡｂｔａｔＡｌｎｗａｎｒｄｃｄｆｒｃｍｐｎａｉｇｔｅｔｍｐｒｔｒｌｏｓａｄｔｅｎｓｒｃ：ｐａｓｉｔｕｅｏｏｅｓｔｈｅｅａｕｅｅＴｒｎｏ—ｌｅｆｔｅｓｌｏｒｓｕｅｓｎｏｙｏｎｈｉｒｏｉｃｎｐｅｓｒｅｓｒｂｎｈｉｕｉｇｔｅＭＡＸ１５ｒｃｓｏ．Ｔｅｆｍｅｏｉｃｍｐｎａｉｇｓｓｅｗａｅｃｂｄｓｎｈ４２ｐｏｅｓｒｈｒａｔｓｏｅｓｔｙｔｍｓｄｓｒｅ．Ｔｉｐｐｒｙｓｔｅｐｉｃｐｅｆｔｅｔｒ－ｆｈｎｉｈｓａｅｅｈｒｎｉｌｓｏｈｅｎｐｒｔｒｏｅｓｔｎａｄｅｅｕｖｒｃｓｅｒｅａｕｅｃｍｐｎａｉｘｃｔｅｐｏｅｓｓｏｐｅ—ｃｌｒｔｎａｄｃｍｐｎａｉｎｈｘｒｍｅｔｌｅｕｔｈｗｔａｅｒｌ－ｏｎｉｆａｉａｉｏｅｓｔ．Ｔｅｅｐｉｎａｓｌｓｏｔｈｅａｂｏｎｏｅｒｓｈｔ