周行健 雷 程 梁 庭 钟 明 党伟刚

（1.中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室 太原 030051）（2.中国航发四川燃气涡轮研究院 绵阳 621000）

1 引言

针对在机械试验，化爆实验，石油勘采、土木工程试验等强震动，大冲击力的使用工况中变化频率快、波形上升陡的动态压力测试，需要所用的压力传感器具有较高的固有频率和极短的上升时间，以保证足够的动态测压精度［1］。同时，压阻式压力传感器具有体积小、结构简单、性能稳定、可靠性高、通用性强等优点［2］。目前压阻式高频响压力传感器在国外方面已发展较为成熟，比较典型的有Ku⁃lite 和Kistler［3］系列产品，其提供的量程为21MPa，固有频率达1.6MHz的高频响压力传感器已在动态测试领域内得到了较广泛的应用。国内方面，高性能的高频响MEMS 压力传感器研制处于高速发展时期，中国航发控制系统研究所［4］、西安交通大学［5］等多家单位均在此方面取得较大进展。但受研究起步较晚限制，目前国内可量产化的高频响压力传感器性能距离国外还存在一定差距。因此设计、制作高频响压力传感器是目前国内动态测试领域的关键工作。

本文采用ANSYS 有限元仿真软件，完成了压力传感器芯片及封装结构固有频率影响因素的的仿真分析，优化了设计参数；基于MEMS 加工工艺制作了压力芯片；根据封装结构设计完成了传感器成品装配，制作了一种基于SOI 材料的高频响MEMS 压力传感器；最后于中北大学动态测试标定平台所提供的激波管动态标定设备完成了传感器的测试标定。……