深度傳感器的研制與實驗.pdf

1、本文針對某入水航行器的工作環(huán)境特點，設(shè)計了用于測量該航行器入水航行深度的深度傳感器，介紹了該傳感器的工作原理、設(shè)計過程、工藝設(shè)計，并按照中華人民共和國國家軍用標(biāo)準(zhǔn)GJB4409-2002《壓阻式壓力傳感器通用規(guī)范》對傳感器性能進行了驗證及分析。
　　 該深度傳感器是復(fù)合壓力傳感器，由機械開關(guān)和壓力傳感器兩部分組成，采用一體化設(shè)計，將兩種技術(shù)進行融合，使得產(chǎn)品更加適時的測試和控制系統(tǒng)的工作狀態(tài)。入水初期，該兵器供電系統(tǒng)不工作，通過

2、機械開關(guān)感受水深，當(dāng)其潛行到30米深度時，機械式開關(guān)動作，電源開啟各種測試儀表、執(zhí)行機構(gòu)進入工作狀態(tài)。壓力傳感器是通過其核心部件--壓力敏感元件將壓力轉(zhuǎn)換成電壓信號，然后再通過調(diào)理電路將這個信號調(diào)理成滿足要求的標(biāo)準(zhǔn)信號。
　　 在傳感器敏感芯體設(shè)計過程中，從硅壓阻效應(yīng)原理出發(fā)，詳細分析了單晶硅的壓阻效應(yīng)，合理地確定了硅杯結(jié)構(gòu)、襯底材料、應(yīng)變電阻的結(jié)構(gòu)形式、尺寸、阻值、摻雜類型、摻雜濃度等具體設(shè)計參數(shù)，采取了提高穩(wěn)定性的措施。在傳

3、感器芯片制作過程中，研究了彈性膜片的微機械加工工藝和傳感器芯片的封裝工藝，單晶硅彈性膜片的應(yīng)力分布，解決了敏感膜片腐蝕和芯片鍵合等關(guān)鍵工藝技術(shù)。
　　 在傳感器的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計中，運用三維建模軟件對傳感器進行三維建模，保證傳感器各部分結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，并充分利用內(nèi)部空間，實現(xiàn)傳感器的小型化。
　　 在傳感器信號處理過程中，介紹了熱零點漂移及熱靈敏度漂移產(chǎn)生的原因，闡述了溫度補償辦法及實現(xiàn)方案，并給出了詳細的調(diào)理電路設(shè)計和電磁兼