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硅微谐振式压力传感器是一种新型压力传感器,在军事和民用领域均具有重要的应用价值。本文以硅微谐振压力计为研究对象,研究其闭环驱动电路技术以及高精度频率测量技术,并研制了试验样机。具体工作完成如下:(1)介绍硅微谐振式压力传感器的基本工作原理,建立谐振式压力传感器的动力学模型,设计压阻检测方案并给出理论公式以及仿真模型,完成压力传感器闭环控制的系统框架设计。(2)介绍锁相环的基本工作原理,建立关于锁相环电路的频率模型和线性相位模型,通过模型仿真和实际电路测试来验证锁相环频率控制方案的可行性,同时设计增益自动控制电路,并建立整体闭环系统Simulink仿真模型,根据仿真结果实现闭环控制方案的设计。(3)针对谐振式压力传感器闭环控制的动态特性,设计系统带宽测试方案,实现方案的模型仿真及电路设计。提出一种针对环路滤波器参数的切换电路,实现不同带宽电路的切换,缩短锁相环的跟踪锁定时间。(4)针对谐振式压力传感器的频率测量需求,基于多路移相计数法利用FPGA+STM32的系统架构进行编程,完成相应的算法仿真和硬件电路设计,并对研制的测频模块进行测试,结果表明1Hz采样率时测频误差小于0.2mHz。(5)完成压力传感器的性能测试,在20kPa~120kPa量程的测试条件下,测得压力传感器的标度因数为16.5Hz/kPa,精度达到0.015%,标度因数稳定性51.7ppm,正反行程的迟滞为74ppm。本文所进行的工作,为硅微谐振式压力传感器系统的实现提供了理论支撑和实际测控电路方案,为进一步研究奠定了基础。