MEMS硅压阻汽车压力传感器特性详解

　　图3敏感元件封装

　　如图3的敏感芯体封接在金属螺纹底座上形成进压的腔道后成为一个可安装的压力测量前端，见图4。

　　图4可安装的压力测量前端

　　此封装技术可以承载至少15 MPa的压力，若经特殊处理可承载100 MPa的压力。

2传感器的倍号智能调理设计

　　如图2传感器输出电压信号Vo=VB△R／R（R1=R2=R3=R4，△R1=△R2=△R3=△R4），在理想状态下其信号输出是一个线性变化值。但是单晶硅材料的传感器属于半导体传感器其受温度的影响比较大。这使得传感器在环境温度变化时输出呈现变化，影响读出精度。对图2的电桥加入温度对电桥的影响得出下式：

　　则

　　理想状态下若：

　　但是在汽车应用环境中温度的影响很大，所以必需采用补偿技术。图5为一组实测得的未补偿过的传感器的宽温度范围温度压力曲线图。显而易见，在汽车常用的工作温区，温度引入的读出误差达到了10％左右，这显然是不允许的。传统的补偿方法是在桥臂上串并联电阻法补偿，为提升工作效率采用激光修调预先制作在陶瓷基板上的厚膜电阻网络的办法来实现。但是此法有很多的缺点和局限性，并且宽温度区的补偿后精度也仅为2％～3％，达不到汽车测压的要求。

　　图5 宽温度范围下压力信号输出曲线

　　通过采用数字化的信号处理将传感器的微弱信号转化为标准电压信号，并且植入模型算法将输出的标准信号补偿到一定的精度范围内，是当代最新的传感器信号调理技术。

　　信号处理链路框图，图6所示。