潘敏杰，王 岩，周国辉

(嘉兴市纳杰微电子技术有限公司，浙江 嘉兴 314000)

0 引言

高精度谐振式压力传感器广泛应用于航空航天、工业控制与气象监测等领域。相比传统原理的压力传感器，谐振式压力传感器具有精度高、长期稳定好、可靠性高等优点。由于采用了MEMS技术，硅微谐振式压力传感器还兼具体积小、功耗低、小型化等特点，因此受到国内外科研院所与高校的广泛关注和研制跟踪[1-8]。

硅微谐振式压力传感器的工作原理是利用外界压力作用时，内部机械敏感元件的谐振频率发生改变，从而实现压力测量。采用频率信号的输出方式，主要具有以下优点：

频率信号具有较高的测量精度，是理想的被测对象，同时数字信号抗干扰能力较强，传输过程中精度不会降低，可适用于长距离的信号传输；

频率信号本身为准数字量，无需经过A/D等模数转换环节就可以直接输入片上MCU，并且不会损失转换精度。

1 谐振式压力传感器工作机理分析

谐振式压力传感器的综合精度由MEMS敏感结构的加工质量、谐振结构的闭环电路控制精度以及频率信号的采集与建模补偿三个环节共同决定。其中，后端的频率信号采集与补偿输出模块功能相对独立，但其综合精度一般要求比前端控制电路的精度要高一个数量级以上。本文在简要分析谐振式硅微压力传感器工作机理的基础上，从系统设计与参数测试的角度出发，在自研工程样机的基础上，提出了一……