基于納米多晶硅薄膜壓力傳感器汽車胎壓監(jiān)測系統(tǒng)研究.pdf

1、本文采用微電子機(jī)械加工技術(shù)(MEMS)和低壓化學(xué)氣相沉積(LPCVD)方法在<100>晶向單晶硅SiO2層上設(shè)計、制作胎壓傳感器，該結(jié)構(gòu)由方形硅膜和納米多晶硅薄膜電阻構(gòu)成的惠斯通電橋組成，以四個納米多晶硅薄膜電阻作為胎壓傳感器壓敏電阻，分別設(shè)計在方形硅膜邊緣最大應(yīng)力區(qū)。當(dāng)輪胎壓力施加到硅膜上時，硅膜發(fā)生彈性形變，納米多晶硅薄膜電阻阻值發(fā)生改變，惠斯通電橋輸出電壓發(fā)生變化，可實現(xiàn)對輪胎壓力的檢測。在此基礎(chǔ)上，本文結(jié)合輪胎壓力量程測試要求，

2、采用MEMS技術(shù)和LPCVD方法進(jìn)行納米多晶硅薄膜電阻胎壓傳感器芯片制作和封裝，芯片尺寸為5×5mm2。通過靜態(tài)特性測試，實驗結(jié)果給出，當(dāng)VDD=5.0V時，胎壓傳感器的線性度為0.239％F.S.，重復(fù)性為0.103％F.S.，遲滯性為0.115％F.S.，準(zhǔn)確度為0.284％F.S.，靈敏度為0.117 mV/kPa，在-20℃～80℃溫度范圍，胎壓傳感器靈敏度溫度系數(shù)為-0.106％/℃。
　　根據(jù)本文制作的胎壓傳感器靜態(tài)特

3、性測試結(jié)果，分別設(shè)計輪胎壓力監(jiān)測模塊和無線接收模塊，與胎壓傳感器共同組成的胎壓監(jiān)測系統(tǒng)，輪胎壓力監(jiān)測模塊通過胎壓傳感器采集輪胎壓力，結(jié)合胎壓傳感器溫度漂移進(jìn)行溫度補(bǔ)償，并以無線方法將數(shù)據(jù)信息發(fā)送給無線接收模塊，接收模塊收到信息后，對其進(jìn)行處理和顯示，并對胎壓高于或者低于標(biāo)準(zhǔn)胎壓情況下，及時發(fā)出胎壓報警信息。在此基礎(chǔ)上，完成胎壓監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計、制作、測試和調(diào)試。實驗結(jié)果表明，本文設(shè)計、制作基于納米多晶硅薄膜胎壓傳感器汽車胎壓監(jiān)測系統(tǒng)，有良