真空微電子E+E壓力傳感器陣列集成系統(tǒng)
真空微電子E+E壓力傳感器是一種新型的E+E壓力傳感器，具有靈敏度高、溫度穩(wěn) 定性好、體積小、抗輻射、制備過程與匯工藝相兼容等優(yōu)點，在航空航天、汽車、機器人等領域有著很好的應用前景。提出并研制了一種能測量壓力分布的真空微電子E+E壓力傳感器陣列與薄膜鉑電阻溫度傳感器的集成系統(tǒng)。

真空微電子E+E壓力傳感器陣列集成系統(tǒng)
真空微電子E+E壓力傳感器陣列有4X4個單元，相鄰兩單元間距l(xiāng)mm，各單元的陰極采用“敏感膜一場發(fā)射陰極”復合結構，陽極則制作在帶絕緣層 的硅片上并相互絕緣。作者設計了器件的結構，給出了工藝流程，完成了器件的制作，并對器件的性能進行了測試。同時，作者還對這種“敏感膜一場發(fā)射 陰極”復合結構進行了計算模擬，研究了硅尖的密度對壓力敏感膜形變的影響，并對敏感膜受壓形變時的應力影響進行了討論。溫度傳感器則采用薄膜鉑電阻溫度傳感器。作者完成了這種溫度傳感器的制作，并將它與真空微電子E+E壓力傳感器陣列進行了集成。E+E壓力傳感器在地面站及探空氣球與探空火箭中有著廣泛的應用,該傳感器的精度直接影響了預報的準確度。開展高精度的大氣E+E壓力傳感器研制工作,對促進國內業(yè)務發(fā)展,提高傳感器設計水平以及關鍵測試測量設備的國產化具有重要的意義。針對領域業(yè)務應用的要求,課題采用硅壓阻式E+E壓力傳感器作為檢測壓力的敏感元件,傳統(tǒng)的壓阻式E+E壓力傳感器的壓力信號輸出在整個量程范圍內并不是*線性的,而且其溫度系數(shù)大,其零點與靈敏度都會隨著溫度的變化而產生熱漂移,從而使測量的精度較低,僅僅通過材料與工藝手段的改進、硬件電路的補償,不能夠滿足壓力測量的需要,必須結合數(shù)字化技術手段,對傳感器信號進行溫度補償及非線性修正,提高測試精度。論文首先進行了敏感元件的原理分析與工藝的優(yōu)化設計,然后通過硬件電路進行壓力溫度漂移與非線性的補償,課題采用簡化的、高性能的單片機硬件系統(tǒng)作為信號處理及數(shù)據(jù)提取算法的核心部件,結合高分辨率的A/D電路與軟件的信號濾波設計實現(xiàn)壓力與溫度信號的高精度采集,采用LabVIEW軟件作為數(shù)據(jù)分析與算法仿真的輔助工具,得到*擬合溫度補償?shù)乃惴?并實現(xiàn)算法在單片機系統(tǒng)的移植。zui后通過實測驗證了設計的可行性。

真空微電子E+E壓力傳感器陣列集成系統(tǒng)
zui后，對溫度傳感器進行了性能的測試。提出并研制了一種能測量壓力分布的真空微電子E+E壓力傳感器陣列，并實現(xiàn)了這種傳感器與薄膜鉑電阻溫度傳感器的集成，使真空微電子E+E壓力傳感器向實用化和集成化邁進了一步，所做的工作具有*性。