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高溫高精度E+E壓力傳感器的數(shù)據(jù)融合技術研究
基于高溫高精度壓力傳感器的數(shù)據(jù)融合技術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計過程和制造工藝；溫度傳感器的NTC電阻器的制造方法及其工藝過程；USB數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設計；數(shù)據(jù)融合算法的研究和系統(tǒng)上位機界面軟件設計。

高溫高精度E+E壓力傳感器的數(shù)據(jù)融合技術研究
研究高溫高精度E+E壓力傳感器的設計,其工作原理以及制作方法是采用MEMS技術在藍寶石為絕緣襯底上制成四個硅力敏電阻,制成硅—藍寶石力敏元件,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—藍寶石力敏元件檢測到,并輸出與被測壓力成正比的電信號,從而實現(xiàn)壓力測量。重點研究高溫壓力敏感元件材料的特點,彈性膜片的形狀以及尺寸的設計,彈性膜片上電阻的布局及電阻條尺寸的設計。研究溫度傳感器的設計,利用熱阻效應工作原理,選用NTC熱敏電阻作為溫敏元件,與其他電阻構成測溫電橋,輸出與被測溫度成反比的電信號,從而實現(xiàn)溫度測量。SiC是當前zui有潛力的寬帶隙半導體材料，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)外延生長理論模型，指出緩沖層的生長是3C-SiC薄膜生長的關鍵。通過實驗摸索出了適合的工藝條件，利用APCVD系統(tǒng)采用選擇生長法成功的生長了3C-SiC單晶薄膜與多晶薄膜，指出了APCVD系統(tǒng)生長3C-SiC的可能機制。采用競位外延摻雜技術實現(xiàn)了對3C-SiC的摻雜，通過理論分析與實驗驗證得出Al可以與SiC形成良好的歐 姆接觸。對3C-SiC壓阻效應進行了研究，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)構和工藝，優(yōu)化設計，完成3C-SiC高溫E+E壓力傳感器的結(jié)構與芯片版圖設計。著重闡述NTC電阻器的結(jié)構及制造工藝。重點分析E+E壓力傳感器和溫度傳感器的輸出信號經(jīng)USB數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)傳至上位機,上位機通過數(shù)據(jù)融合對信號進行處理,zui后得到較為理想的傳感器輸出信號的過程。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,并通過融合前后傳感器性能指標的對比總結(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)融合技術研究
依據(jù)高溫工況下的封裝要求，進行高可靠性和低應力的封接工藝研究，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 應用在高溫下具有良好應用前景的SiCE+E壓力傳感器。經(jīng)測試3C-SiC高溫E+E壓力傳感器具有良好的性能指標。