微气压传感器广泛应用于化工、航天、食品加工、半导体加工、电子封装以及科学研究等领域。随着MEMS(Micro Electro-Mechanical Systems)技术和IC(IntegratedCircuit)技术的飞速发展,把压力传感器及其信号处理电路集成在同一芯片上成为可能,并成为国内外的一个研究热点。 本文对单片集成化的微气压传感器进行了基础研究,用分立的集成芯片组建了一个SOC(System on a Chip)式微气压测试仪。该测试仪主要由微气压传感器、单片机以及显示器组成。本文设计的微气压传感器的制作工艺与集成电路工艺兼容,结构上主要包括加热电阻、敏感元件和测试电阻等三部分。其中,加热电阻采用恒功率的加热模式,敏感元件为基于IC工艺的集成温度传感器AD590。当气压在一定范围内变化时,加热电阻通过气体传递到AD590的热量将发生变化,从而引起敏感元件温度的改变,因而可以通过测量敏感元件的温度来测量气体的压力。考虑到系统的功能要求和低功耗原则,设计了以仪用放大器INA114为核心器件的信号处理电路,并用MSP430F135单片机控制整个测量过程,完成数据的A/D转换、测量结果的显示。为了实现计算机与测试仪的实时通讯,开发了基于LabVIEW语言的串口通信程序,以便更直观、实时地显示和分析测试数据。 本文采用分立集成芯片组建的微气压测试仪,实现了微气压的测试,为最终实现单片集成微气压传感器奠定了基础。