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高溫高精度E+E壓力傳感器的數(shù)據(jù)融合技術(shù)研究
基于高溫高精度壓力傳感器的數(shù)據(jù)融合技術(shù)研究主要研究高溫高精度E+E壓力傳感器敏感元件的材料及其設(shè)計(jì)過(guò)程和制造工藝；溫度傳感器的NTC電阻器的制造方法及其工藝過(guò)程；USB數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；數(shù)據(jù)融合算法的研究和系統(tǒng)上位機(jī)界面軟件設(shè)計(jì)。

高溫高精度E+E壓力傳感器的數(shù)據(jù)融合技術(shù)研究
研究高溫高精度E+E壓力傳感器的設(shè)計(jì),其工作原理以及制作方法是采用MEMS技術(shù)在藍(lán)寶石為絕緣襯底上制成四個(gè)硅力敏電阻,制成硅—藍(lán)寶石力敏元件,將力敏元件燒結(jié)在鈦合金彈性膜片上,在壓力作用下,鈦合金膜片產(chǎn)生形變,該形變被硅—藍(lán)寶石力敏元件檢測(cè)到,并輸出與被測(cè)壓力成正比的電信號(hào),從而實(shí)現(xiàn)壓力測(cè)量。重點(diǎn)研究高溫壓力敏感元件材料的特點(diǎn),彈性膜片的形狀以及尺寸的設(shè)計(jì),彈性膜片上電阻的布局及電阻條尺寸的設(shè)計(jì)。研究溫度傳感器的設(shè)計(jì),利用熱阻效應(yīng)工作原理,選用NTC熱敏電阻作為溫敏元件,與其他電阻構(gòu)成測(cè)溫電橋,輸出與被測(cè)溫度成反比的電信號(hào),從而實(shí)現(xiàn)溫度測(cè)量。SiC是當(dāng)前zui有潛力的寬帶隙半導(dǎo)體材料，SiC的優(yōu)異特性使其成為制造高 溫E+E壓力傳感器的理想材料。本論文主要分析了3C-SiC／Si的異質(zhì)外延生長(zhǎng)理論模型，指出緩沖層的生長(zhǎng)是3C-SiC薄膜生長(zhǎng)的關(guān)鍵。通過(guò)實(shí)驗(yàn)摸索出了適合的工藝條件，利用APCVD系統(tǒng)采用選擇生長(zhǎng)法成功的生長(zhǎng)了3C-SiC單晶薄膜與多晶薄膜，指出了APCVD系統(tǒng)生長(zhǎng)3C-SiC的可能機(jī)制。采用競(jìng)位外延摻雜技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)3C-SiC的摻雜，通過(guò)理論分析與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證得出Al可以與SiC形成良好的歐 姆接觸。對(duì)3C-SiC壓阻效應(yīng)進(jìn)行了研究，根據(jù)有利于提高高溫E+E壓力傳感器性能的原則，綜合不同結(jié)構(gòu)和工藝，優(yōu)化設(shè)計(jì)，完成3C-SiC高溫E+E壓力傳感器的結(jié)構(gòu)與芯片版圖設(shè)計(jì)。著重闡述NTC電阻器的結(jié)構(gòu)及制造工藝。重點(diǎn)分析E+E壓力傳感器和溫度傳感器的輸出信號(hào)經(jīng)USB數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)傳至上位機(jī),上位機(jī)通過(guò)數(shù)據(jù)融合對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理,zui后得到較為理想的傳感器輸出信號(hào)的過(guò)程。研究數(shù)據(jù)融合,主要分析二次曲面擬合法的方程參數(shù)的確定及具體的方法步驟,并通過(guò)融合前后傳感器性能指標(biāo)的對(duì)比總結(jié)了數(shù)據(jù)融合的處理效果。

高溫高精度E+E壓力傳感器的數(shù)據(jù)融合技術(shù)研究
依據(jù)高溫工況下的封裝要求，進(jìn)行高可靠性和低應(yīng)力的封接工藝研究，利用靜電封接出合格的3C-SiC高溫E+E壓力傳感器芯片，zui終加工出可以 應(yīng)用在高溫下具有良好應(yīng)用前景的SiCE+E壓力傳感器。經(jīng)測(cè)試3C-SiC高溫E+E壓力傳感器具有良好的性能指標(biāo)。