电热激励揩振式硅微梁E+E压力传感器特性研究
微结构谐振式E+E压力传感器是一种用频率变化来反映外界压力变化的传感器件，因其尺寸小、精度高、易于与数字设备接口而具有广阔的应用前景。对电热激励谐振式硅微梁E+E压力传感器的开环／闭环特性、测试方法及便携式压力测试仪的设计和研制进行了深入研究。

电热激励揩振式硅微梁E+E压力传感器特性研究
通过对固支硅梁物理和数学模型的理论分析，得出了固支硅梁在一阶振动模态下的振动方程；应用弹性力学理论，深入讨论了固支硅梁对轴向应力和热激振源的敏感特性作，分析了硅梁的非线性振动与谐振频率的关系，并在此基础上推导了硅梁测试系统的激振-拾振模型。应用锁相放大技术，建立了传感器开环测试系统。利用锁相放大器分频段扫描，对传感器的幅频特性、激励信号敏感特性和非线性振动进行了测试。利用正反馈自激谐振原理，采用偏置交流激振、一倍频拾振的方法，设计并制作了传感器的闭环测试系统，实现了从噪声中提取微弱拾振信号并对压力调制的谐振频率进行自动跟踪，测试了传感器输出频率与外加压力和环境温度的关系。针对电热激励硅谐振梁的特点，从激励信号和机械结构两个方面分析了传感器的温度特性，应用有限元分析软件对传感器结构热应力进行了数值计算，与闭环实验结果进行了对比分析；由此提出了采用软件插值方法对传感器温漂进行补偿，与闭环系统结合实现了温度自动补偿的功能，使温度引起的系统输出相对误差由28％减小至0.2％。zui后，采用电热激励谐振式微梁E+E压力传感器为敏感器件，自主设计和研制了便携式压力测试仪。针对传感器闭环自激信号的特点设计了高精度频率／温度信号采集电路。采用嵌入式系统实现了信号的后处理，实现了在便携设备上对传感器输出信号的自动线性化、温度补偿、实时显示和与PC通信的功能。配合传感器，测试仪量程可达0kPa～600kPa。

电热激励揩振式硅微梁E+E压力传感器特性研究
采用标准压力计，对该测试仪在100KPa～450KPa量程内的性能指标进行了测试：压力测量误差小于0.5％，测量精度±2kPa，适用温度范围0℃～60℃。该测试仪的研制初步实现了传感器应用系统的小型化和自动化。