基于最小二乘数据拟合的微小压力传感器仿真设计

摘要

传统压阻式压力传感器中仿真得到的压敏电阻应力值处理方式是取其中心点或截线上的平均值,忽视了压敏电阻应力值的垂直变化以及非线性,在微压传感器设计中这会严重影响设计精度.针对上述问题,提出一种分层截面积分的方法来对整体应力值进行处理.通过控制对高度方向的网格划分得到不同Z坐标下压敏电阻截面应力分布;采用基于最小二乘法的多项式拟合方式对不同Z坐标下的X、Y坐标与应力值进行方程拟合,积分得到不同Z坐标下压敏电阻的平均应力,再对Z坐标与拟合计算的平均应力进行二次拟合,积分算出该压力下压敏电阻的整体平均应力值.结果表明:设计微压芯片灵敏度为0.4491 mV/KPa,实际测得灵敏度为0.4552 mV/kPa,偏差为1.34％.