扩散硅压阻式压力传感器的压力测量实验

扩散硅压阻式压力传感器的差压测量

传感器课程设计报告

题目：扩散硅压阻式压力传感器的差压测量

任务仿真模型设计 软件设计 传感器原理 硬件设计 分配 学号 101001010321 101001010322 101001010324 101001010325 姓名 马腾君 桑海波 沈长鑫 沈卿

专业班级： BG1003 姓 名： 桑海波 时 间： 2013.06.17~2013.06.21 指导教师： 胥飞

2013年6月21日

扩散硅压阻式压力传感器的差压测量

摘 要

本文介绍一种以AT89S52单片机为核心，包括ADC0809类型转换器的扩散硅压阻式压力传感器的差压测量系统。简要介绍了扩散硅压阻式压力传感器电路的工作原理以及A/D变换电路的工作原理，完成了整个实验对于压力的采样和显示。与其它类型传感器相比，扩散硅压阻式电阻应变式传感器有以下特点：测量范围广，精度高，输出特性的线性好，工作性能稳定、可靠，能在恶劣的化境条件下工作。由于扩散硅压阻式压力传感器具有以上优点，所以它在测试技术中获得十分广泛的应用。

关键字：扩散硅压阻式压力传感器，

实验二扩散硅压阻式压力传感器实验模块

（一）扩散硅压阻式压力传感器的压力测量实验 2.1实验目的：

2.1.1、了解扩散硅压阻式压力传感器测量压力的原理和方法。

2.2实验设备和元件：

2.2.1实验设备：2号扩散硅压阻式压力传感器实验模块、14号交直流、全桥、测量、差动放大实验模块、数显单元20V、直流稳压源+5V、+12V、-12V电源。

扩散硅压阻式传感器底压咀GNDVO+1234P2接实验台VSVO-P1高压咀VS接+4V OR 5MAVO+322GND4VO-1接测量放大器输入端0-0.1MPa0-0.1MPa扩散硅压阻式传感器实验模块+12VGND-12V14交流、全桥、测量、差动、放大实验模块直流电桥ARXCR16 1KR14 1KR15 1KBDW110K平衡调节CR11KW210KW5W310KW410K10KW610KLM324IC1IC30-20VIC310KA10KBDIC2交流电桥

图2-2

2.3实验内容：

2.3.1、按图2-2把2号扩散硅压阻式压力传感器实验模块VS端连接+5V电压，GND端连电源地GND。V0+、VO-输出连到14号模块一起输入端的VIN+、VIN-，具体连线见图

五邑大学本科毕业设计

摘 要

本论文从国际电子称重技术的发展及市场竞争的需要出发，展望了21世纪初电子称重技术的发展趋势与技术，提出了电子称重系统的设计方案，并完成了电子称重系统的硬件及软件设计。该系统以AT89S51单片机为核心，外围电路包含电压信号放大电路、A/D转换电路和键盘/显示单元等几个功能模块。称重系统的工作过程是：系统的前端为压敏式压力传感器采集重量产生的电压模拟信号，将该信号经放大、滤波后，由ADC0809实现数模转换，转换后数字信号进入AT89S51单片机，系统软件进行运算处理后，由数码管进行动态显示，实现对压力的称重控制。

本文提出的一种基于AT89S51单片机控制的新型电子称重系统,该系统具有体积小、重量轻、精度高、在没有交流电的场合进行测重方便、可靠。

关键词 电子称重技术；传感器；A/D转换器；51单片机

I

五邑大学本科毕业设计

Abstract

From the international electronic weighing technology development and the needs of market competition, this thesis looked to the

压力传感器数据采集公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]

题目：压力传感器数据采集

摘要

压力传感器是自动控制中使用最多的测量装置之一。在大型的化工项目中,几乎包含了所有压的应用:差压、绝压、表压、高压、微差压、高温、低温,以及各种材质及特殊加工的远传法兰式压力。近年来压力传感器在市

场上大热，在各类消费产品中都可以看到传感器的应用，既丰富了产品的功

能又提高了产品的方便性和易用性，成为吸引消费者关注的新亮点。压力传

感器具有全密封不锈钢焊接结构、小体积、高灵敏度、零点满度可调节应可

用于液压、压铸、中央空调系统、恒压供水、机车制动系统轻工、机械、冶金、石化、环保、空压机等其他自动控制系统。

无线技术能在短距离内用发射、接收模块代替有线电缆的连接。本文给

出了一种基于无线技术的智能压力传感器数据采集系统,由数据采集发射端

和接收端两部分组成。主要介绍了硬件结构设计、软件系统工作流程及测试

结果,并且应用多项式标准化拟合的方法对压力值作了热零点漂移补偿,提高

了传感器的测量精度及温度稳定性。该系统可以在一些特殊的场所实现信号

的采集、处理和发送,解决了复杂的现场连线,并且具有成本低、可靠性好、

实用性强等优点。?

关键词：压力传感器

五邑大学本科毕业设计

摘 要

本论文从国际电子称重技术的发展及市场竞争的需要出发，展望了21世纪初电子称重技术的发展趋势与技术，提出了电子称重系统的设计方案，并完成了电子称重系统的硬件及软件设计。该系统以AT89S51单片机为核心，外围电路包含电压信号放大电路、A/D转换电路和键盘/显示单元等几个功能模块。称重系统的工作过程是：系统的前端为压敏式压力传感器采集重量产生的电压模拟信号，将该信号经放大、滤波后，由ADC0809实现数模转换，转换后数字信号进入AT89S51单片机，系统软件进行运算处理后，由数码管进行动态显示，实现对压力的称重控制。

本文提出的一种基于AT89S51单片机控制的新型电子称重系统,该系统具有体积小、重量轻、精度高、在没有交流电的场合进行测重方便、可靠。

关键词 电子称重技术；传感器；A/D转换器；51单片机

I

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Abstract

From the international electronic weighing technology development and the needs of market competition, this thesis looked to the

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智慧水务压力传感器厂用途，智慧水务压力传感器厂家价格

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原理及特点

PN3010采用陶瓷厚膜传感器进行压力测量，信号由后部处理电路处理后转换成标准工业电信号输出并显示。 全金属外壳设计，采用高亮型LED数字显示，使得该系列产品能够被用于各种工业场合。双键设计和用户友好的菜单使产品使

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通用参数

用更加方便。多种连接方式可以充分满足各种特定的安装需求。可330º旋转的显示头能保证在不同安装方式下获得最佳的观察角度。 应用

■泵和压缩机■液压和气动■机床■机械制造■真空技术应用

技术参数 (订货时用户可自定义量程）

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设定面板

下降过程中

实验四：进气管绝对压力传感器检测

一、 实验目的和要求：

1. 掌握进气管绝对压力传感器的结构及工作原理。 2. 掌握进气管绝对压力传感器的检测方法。 二、 实验设备及器材

丰田8A电喷发动机故障实验台一台、万用表、手动真空泵

三、实验内容及步骤

本次实验的内容主要是检测进气管绝对压力传感器。 1.实验原理

在汽油机上，进气管绝对压力传感器是用来测量进气管内气体的绝对压力，并将压力信号转变为电信号送入电子控制单元ECU，作为燃油喷射控制和点火控制的主控制信号。进气管绝对压力传感器按照内部结构不同分为压敏电阻式、电容式、膜盒式、表面弹性波式等，但目前应用较为广泛的是压敏电阻式和电容式。压敏电阻式内部结构如图1所示。半导体膜片一侧作用的真空室，另外一侧接的是进气管压力；当进气管压力发生变化时，使得半导体膜片发生变形，从而使应变电阻所在的桥式电路平衡被打破，产生电压信号，经控制电路放大后送入ECU。

图1半导体压敏电阻式进气管绝对压力传感器

1-半导体膜片；2-控制电路；3-真空室

压敏电阻式进气管绝对压力传感器与ECU的连接电路如图2所示。压敏电阻式进气管绝对压力传感器的插接器主要有三个端子，分别是：电源端Vcc、信号端PIM

及搭铁端E2。

（19）中华人民共和国国家知识产权局

（12）发明专利申请

（10）申请公布号

CN103063350A

（43）申请公布日 2013.04.24（21）申请号CN201210564055.6

（22）申请日2012.12.21

（71）申请人上海宏力半导体制造有限公司

地址201203 上海市浦东新区浦东张江高科技园区祖冲之路1399号

（72）发明人黎坡

（74）专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司

代理人骆苏华

（51）Int.CI

权利要求说明书说明书幅图

（54）发明名称

MEMS压力传感器阵列、其制作方法及压力测量方法

（57）摘要

不同于采用空腔内压强为某一特定大小的

MEMS压力传感器进行压力测量的方案，本发明采

用位于同一芯片的每个空腔内压强大小不等的多

个MEMS压力传感器，即MEMS压力传感器阵列进

行压力测量，当外界压强变化时，尤其变化剧烈

时，使得至少一个MEMS压力传感器的空腔内压强

可能接近测量环境的压强，利用该MEMS压力传感

器的敏感薄膜在平衡位置（上下压强接近）附近

具有的较好线性度，从而实现对外界压力测量准

硅压阻式压力微传感器的设计与制

造工艺研究

指导老师：来五星

作 者：张勇杰 潘 挺 周 晶 张晶渝

魏 佳 易伟铭 杨 昆

硅压阻式压力微传感器的设计与制造工艺

研究

摘要：硅压阻式压力传感器是最早开始研究并实用化的微传感器之一，它结构简单、体积小、成本低、应用范围广，且已经实现大批量生产，在某些领域已经取代传统传感器。进一步研制小体积高精度的微传感器，扩大其适用范围是未来的趋势。本文首先叙述了压阻式压力微传感器的原理和设计方法，然后针对硅压阻式压力微传感器的制造，给出了两种不同的制造工艺流程，并接着对其优缺点进行了横向比较，以期优化该种传感器的工艺。

关键词：微传感器；压阻式；制造工艺；设计

一、引言

压力传感器是用来测量流体或气体压力，大规模生产的计量或传感单元。传统的压力传感器体积大、笨重、输出信号弱、灵敏度低。应用微电子技术，在单晶硅片的特定晶向上，制成应变电阻构成的惠施顿电桥，同时利用半导体材料的压阻效应和硅的弹性力学特性，用集成电路工艺和微机械加工技术研制固态压阻压力传感器，它们具有体积小、灵敏度高、动态特性好、耐腐蚀和灵敏度系数好等优点。

二、压阻式压力微传感器原理

图2-1 硅杯式压力传感器原理结构

由图2