谐振式硅微结构压力传感器组合闭环方法研究

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雅宝题库解析：
谐振式硅微结构压力传感器具有高精度、高稳定性、准数字输出等优点，但其动态特性受闭环方法的限制。为了解决这一题目，本文对谐振式硅微结构压力传感器基于幅频特性的闭环系统动态特性进行实验与分析，设计了谐振式硅微结构压力传感器与硅压阻式压力传感器组合的闭环系统，设计并实现了组合闭环方法，从而在保证一定精度的条件下，达到了改善其动态特性的目的。论文主要完成了以下工作：1．通过对谐振式硅微结构压力传感器基于幅频特性的闭环系统动态特性的实验与分析，得到了其阶跃响应的响应时间。对实验结果进行分析表明，在响应时间中谐振器稳定振动的建立时间为响应时间的主要组成部分，而谐振器固有频率对压力变化的响应时间在响应时间中不是主要成分。2．设计了组合闭环方法。首先采用硅压阻压力传感器快速确定谐振式压力传感器较窄的扫描范围。其次当谐振式传感器不能跟踪压力的变化时，将经过修正的硅压阻压力传感器的输出作为系统的输出，修正值是压力变化不大时的谐振式压力传感器与硅压阻压力传感器的输出差值。3．为使组合闭环方法得到验证，对谐振式硅微结构压力传感器与硅压阻式压力传感器组合的硬件电路进行了设计及并搭建了闭环动态特性实验系统。最后，对组合传感器闭环系统进行了动态特性实验，结果表明组合闭环方法可以在较大程度上提高系统的动态特性。