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汽车用全桥式压阻型压力传感器信号调理芯片的研究
作 者: 唐益谦
导 师: 刘胜
学 校: 华中科技大学
专 业: 精微制造工程
关键词: 汽车电子 扩散硅压力传感器 温度补偿 带隙基准 斩波放大器 开关电容放大器
分类号: TP212
类 型: 硕士论文
年 份: 2008年
下 载: 231次
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内容摘要
硅微机械压阻型压力传感器已经有30年的发展历史,从最初的硅杯结构到后来的硅盒结构,其外形越来越精巧,性能越来越可靠,应用的范围也越来越广。汽车电子是其很重要的一个应用领域。与传统的压力传感器相比,微机械压阻型压力传感器具有可大批量生成制造、小尺寸、低价格等特点,这些都是汽车电子的关键因素。然而这种传感器具有显著的温度效应,因此需要对其进行温度补偿。本文主要研究压阻型压力传感器信号调理芯片的设计,该芯片的关键是与温度相关的电路以及放大级电路的设计。与温度相关的电路补偿传感器的温度非理想特性,包括灵敏度温度补偿以及零点温度补偿;放大级对传感器微弱的信号进行放大处理,以达到所需要的信号输出要求。另外,芯片包含通信接口、存储器等数字辅助电路。本文阐述了传感器温度效应产生的原因,提出了一种新的补偿方法。在此基础上,设计了传感器信号调理芯片。重点讲述了带隙基准、正温度系数电压、斩波放大器以及增益可调开关电容放大器的基本原理,并且根据要求设计相应的电路,给出相应的仿真结果。最后,利用所设计的芯片,对传感器进行信号调理。选取三个样品,做了温场方面的测试,测试结果表明,在整个温场内,传感器精度保持在1%~3%以内,完全达到预期的设计要求。
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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化元件、部件 > 发送器(变换器)、传感器
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