小量程高灵敏度压阻式表压压力传感器的设计

摘要

针对飞机供氧、液压、环控和燃油等系统故障预测与健康管理（PHM）对小量程压力传感器的重大需求，设计了一种新型梁膜复合结构微电子机械系统（MEMS）压阻式压力传感器，该研究通过小量程、高灵敏度的压力传感器力学机理分析和力学仿真建模，提出一种具有弧形膜和米字梁复合型结构，采用弧形硅杯支撑，通过结构和尺寸的优化设计以及压敏电阻位置的确定，在-2～12 KPa的量程内具有较高的灵敏度和线性度。利用ANSYS软件仿真分析得到设计的压力传感器灵敏度为21.801 mV/KPa，非线性度为0.02%。然后基于MEMS加工工艺设计了SOI表压压力传感器的工艺流程。