MEMS探空氣壓傳感器測試系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、高空氣象探測作為國家氣象研究的一個重要方面，直接關(guān)系到氣象、工業(yè)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的發(fā)展，同時也影響著人們的日常生活。氣象要素主要包括濕度、溫度、氣壓、風(fēng)速，為了實現(xiàn)這些氣象信息的測量，人們進行著不斷的努力。在實驗室MEMS技術(shù)支持下，本文中提出一種用于探空研究的壓阻式氣壓傳感器，用于實現(xiàn)探空儀設(shè)備中的氣壓采集工作，憑借工藝簡單、靈敏度高以及穩(wěn)定性好等優(yōu)點，壓阻型壓力傳感器在市場上得以廣泛應(yīng)用。
　　本文中主要針對壓阻式氣壓傳感器的性能

2、測試這個目標(biāo)，設(shè)計了一種壓阻式氣壓傳感器專用接口測試電路，解決了傳感器微小電阻變化檢測量的檢測問題，可以準(zhǔn)確完成對氣壓傳感器的測試，完成對氣壓傳感器的性能評估。此外，本文中對傳感器的溫度漂移問題做了深入的理論分析和驗證，希望對今后的傳感器溫度補償有幫助。
　　本論文主要完成的工作主要分為四個部分:
　　第一部分主要完成對氣壓傳感器測試電路的硬件設(shè)計。硬件電路主要包括STM32單片機模塊、ADS1247模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、液晶模塊、

3、電源模塊和串口模塊，主要完成對氣壓傳感器氣壓信號的采集、處理放大、傳輸、顯示一系列功能。硬件設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)是在確保測量精度的基礎(chǔ)上兼顧電路的完備性和穩(wěn)定性。
　　第二部分主要完成對測試電路的軟件設(shè)計。軟件設(shè)計主要包括各個模塊驅(qū)動程序的編寫、重要測試參數(shù)的設(shè)置、模塊之間的通信程序編寫等，最終結(jié)合硬件電路成功實現(xiàn)信號的采集、傳輸、顯示功能。除此之外，本文在LabVIEW平臺下實現(xiàn)傳感器自動化批量測量。
　　第三部分是對氣壓傳感器的工

4、作性能進行分析。傳感器性能的好壞主要通過一些重要的參數(shù)來進行判斷，傳感器性能參數(shù)主要包括重復(fù)性、線性度、靈敏度、回滯特性，溫度特性，本文在大量測試數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進行計算分析總結(jié)，完成對傳感器性能的評估。
　　第四部分主要完成對壓敏電阻的溫度特性研究。壓敏電阻隨溫度的變化主要表現(xiàn)兩個方面，零點電壓漂移和靈敏度漂移，本文中在理論分析基礎(chǔ)上建立了氣壓傳感器的輸出電壓隨壓力和溫度兩個變量的公式模型，通過實驗驗證了壓敏電阻溫度理論的正確性，完