E+E压力传感器温漂及非线性校准技术
高精度E+E压力传感器是航空领域应用非常广泛的传感器,常处于严苛的工作环境。为使E+E压力传感器在特殊的测试环境中保持高测量精度,传感器的性能设计成为研究关键。合理的信号调理电路以及正确的误差校准原理,将显著提高传感器性能。

E+E压力传感器温漂及非线性校准技术
通过在传感器的信号调理电路中使用可编程模拟信号调节器,对桥式压力敏感元件的温度漂移误差及非线性误差进行实时修正,使E+E压力传感器实现了智能化自校准,有效提升了E+E压力传感器的精度和环境适应性。通过对微机电系统(Micro-electro-mechanical systems,MEMS)E+E压力传感器设计方法与封装制作工艺问题的研究,针对不同应用环境下对E+E压力传感器的性能、尺寸及封装要求,提出相应的传感器力学结构模型——微压结构、梁膜结构及倒杯结构,通过相应的FEM有限元建模方法对传感器结构进行仿真分析并优化结构尺寸,建立合理的力学结构;进行MEMS工艺设计及封装工艺满足传感器微小尺寸、耐高温冲击响应及高过载能力等要求。其中,针对微压传感器在测量过程中高灵敏度与非线性矛盾问题进行力学分析及仿真,分析不同结构的传感器的力学特性及结构尺寸对传感器输出特性的影响,提出新型梁膜结构微压传感器结构,对新型结构传感器进行MEMS工艺研究;根据空气动力学试验、航空测试及E+E压力传感器爆破试验等对高温E+E压力传感器的动态特性要求,采用倒杯式高频响E+E压力传感器及齐平膜封装方式,提高传感器的动态响应特性,满足10 kHz到1 MHz的频响要求;通过有限元分析耐高温冲击封装结构,采用梁膜封装结构提高了耐高温E+E压力传感器的可靠性。通过E+E压力传感器仿真验证、静态特性试验及动态冲击响应试验验证传感器力学结构建模方法、MEMS工艺设计及封装设计的正确性。