水下多功能深度傳感器的研制與實驗研究.pdf

1、該水下多功能深度傳感器由膜片式開關和電子式深度傳感器兩部分構成，通過一體化融合設計，實現(xiàn)線性模擬信號輸出、無源開關和電子開關的功能，滿足了控制系統(tǒng)的測量要求，航行器剛?cè)胨畷r，供電系統(tǒng)斷開，隨著航行器在水中的下沉，機械壓力開關感受到水深參數(shù)，達到15米水深時，機械式開關觸點閉合，電源開啟，壓力傳感器開始供電，將水深信號傳輸給控制系統(tǒng)。本文針對某入水航行器的工作環(huán)境特點，介紹了該傳感器的工作原理，確定設計方案、對結(jié)構參數(shù)、電路處理、工藝實施

2、進行了研究和詳細設計，并按照系統(tǒng)提出的性能和環(huán)境要求，根據(jù)相關標準進行了試驗并對結(jié)果進行分析。
　　根據(jù)半導體單晶硅材料特性，通過公式推導，對硅壓阻效應原理進行了描述，從SOI基片的選擇入手，結(jié)合敏感芯片的應力分析結(jié)果，對硅杯的結(jié)構進行設計，對敏感電阻進行設計，確定設計結(jié)構尺寸和阻值，并對摻雜類型和濃度進行分析和設計，采用ANSYS有限元分析軟件對結(jié)構參數(shù)進行驗證和優(yōu)化設計分析。
　　信號處理是保證性能指標滿足要求的關鍵，溫

3、度補償電路從溫度漂移產(chǎn)生的原因、溫度補償條件分析、橋路電壓溫度補償技術、橋路電阻匹配溫度補償技術四個方面進行了研究，確定了行的補償解決方案；調(diào)理電路設計過程中，對關鍵元器件性能進行了分析，對放大調(diào)理電路進行詳細設計，完成針對電子元器件的可靠性設計。
　　膜片式開關的設計從膜片應變原理入手，分析了膜片的工作特性和材料，對等效平膜片方法理論進行研究，為確定膜片型面參數(shù)提供理論指導，結(jié)合實際使用要求對觸點材料進行了分析，研究了波紋膜片的