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MEMS探空气压传感器测试系统的优化设计
资料介绍
高空气象探测作为国家气象研究的一个重要方面，直接关系到气象、工业、农业等领域的发展，同时也影响着人们的日常生活。气象要素主要包括湿度、温度、气压、风速，为了实现这些气象信息的测量，人们进行着不断的努力。在实验室MEMS技术支持下，本文中提出一种用于探空研究的压阻式气压传感器，用于实现探空仪设备中的气压采集工作，凭借工艺简单、灵敏度高以及稳定性好等优点，压阻型压力传感器在市场上得以广泛应用。
本文中主要针对压阻式气压传感器的性能测试这个目标，设计了一种压阻式气压传感器专用接口测试电路，解决了传感器微小电阻变化检测量的检测问题，可以准确完成对气压传感器的测试，完成对气压传感器的性能评估。此外，本文中对传感器的温度漂移问题做了深入的理论分析和验证，希望对今后的传感器温度补偿有帮助。
本论文主要完成的工作主要分为四个部分:
第一部分主要完成对气压传感器测试电路的硬件设计。硬件电路主要包括STM32单片机模块、ADS1247模数转换模块、液晶模块、电源模块和串口模块，主要完成对气压传感器气压信号的采集、处理放大、传输、显示一系列功能。硬件设计的标准是在确保测量精度的基础上兼顾电路的完备性和稳定性。
第二部分主要完成对测试电路的软件设计。软件设计主要包括各个模块驱动程序的编写、重要测试参数的设置、模块之间的通信程序编写等，最终结合硬件电路成功实现信号的采集、传输、显示功能。除此之外，本文在LabVIEW平台下实现传感器自动化批量测量。
第三部分是对气压传感器的工作性能进行分析。传感器性能的好坏主要通过一些重要的参数来进行判断，传感器性能参数主要包括重复性、线性度、灵敏度、回滞特性，温度特性，本文在大量测试数据的基础上进行计算分析总结，完成对传感器性能的评估。
第四部分主要完成对压敏电阻的温度特性研究。压敏电阻随温度的变化主要表现两个方面，零点电压漂移和灵敏度漂移，本文中在理论分析基础上建立了气压传感器的输出电压随压力和温度两个变量的公式模型，通过实验验证了压敏电阻温度理论的正确性，完成对传感器的温度补偿。
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| MEMS探空气压传感器测试系统的优化设计.pdf | 14M |
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