E+E壓力傳感器溫漂及非線性校準技術
    
    高精度E+E壓力傳感器是航空領域應用非常廣泛的傳感器,常處于嚴苛的工作環境。為使E+E壓力傳感器在特殊的測試環境中保持高測量精度,傳感器的性能設計成為研究關鍵。合理的信號調理電路以及正確的誤差校準原理,將顯著提高傳感器性能。

    通過在傳感器的信號調理電路中使用可編程模擬信號調節器,對橋式壓力敏感元件的溫度漂移誤差及非線性誤差進行實時修正,使E+E壓力傳感器實現了智能化自校準,有效提升了E+E壓力傳感器的精度和環境適應性。通過對微機電系統(Micro-electro-mechanical systems,MEMS)E+E壓力傳感器設計方法與封裝制作工藝問題的研究,針對不同應用環境下對E+E壓力傳感器的性能、尺寸及封裝要求,提出相應的傳感器力學結構模型——微壓結構、梁膜結構及倒杯結構,通過相應的FEM有限元建模方法對傳感器結構進行仿真分析并優化結構尺寸,建立合理的力學結構;進行MEMS工藝設計及封裝工藝滿足傳感器微小尺寸、耐高溫沖擊響應及高過載能力等要求。

     其中,針對微壓傳感器在測量過程中高靈敏度與非線性矛盾問題進行力學分析及仿真,分析不同結構的傳感器的力學特性及結構尺寸對傳感器輸出特性的影響,提出新型梁膜結構微壓傳感器結構,對新型結構傳感器進行MEMS工藝研究;根據空氣動力學試驗、航空測試及E+E壓力傳感器爆破試驗等對高溫E+E壓力傳感器的動態特性要求,采用倒杯式高頻響E+E壓力傳感器及齊平膜封裝方式,提高傳感器的動態響應特性,滿足10 kHz到1 MHz的頻響要求;通過有限元分析耐高溫沖擊封裝結構,采用梁膜封裝結構提高了耐高溫E+E壓力傳感器的可靠性。通過E+E壓力傳感器仿真驗證、靜態特性試驗及動態沖擊響應試驗驗證傳感器力學結構建模方法、MEMS工藝設計及封裝設計的正確性。