高精度校准测试压力传感器装置及其测试平台设计

【摘要】本设计在于提供一种高精度校准测试压力传感器装置及其生产校准测试系统平台，通过该装置可以准确的校准测试压力传感器，同时在校准测试时完全可采用全自动形式，快捷高效。装置包括压力传感器、标准环境箱、精密压力控制仪、pxi-gipb控制卡、高精度电源模块、高速模拟信号采集模块、条形码扫描器和服务器。面向高精度压力传感器生产的智能校准测试系统平台主要包含四部分：测试生产过程自动化专用设备、校准及测试专用仪器、基于PXI总线的智能仪器和高精度压力传感器温度补偿校准算法及专用测试软件。

【关键词】高精度 ;压力传感器;条形码扫描器;PXI总线

一、引言

目前，国内大部分压力传感器厂家都积极改进或增加工艺装备、检测仪表，购置智能温度补偿装置和灵敏度温度补偿设备，实现了规模化生产。高精度压力传感器将进一步向着规模化、专业化和自动化方向发展。

工业化生产的平面工艺技术将是促进传感器价格大幅度降低的主要动力，而压力传感器制造的最后两道工序（封装工艺和校准测试）的费用约占产品总成本的50%以上。封装工艺技术相对成熟、简单，高精度、高效率的校准测试工艺因其涉及高等数学、微电子、软件、机械电气、流体学多学科高深度知识而急需发展，因此针对于高精度压力传感器的校准测试系统平台就成为国内厂商最为关注的部分，也是最希望能够早日突破的关键环节。

二、高精度校准测试压力传感器装置主要设计部分及实施方式

图1为本装置设计的原理方框图。在图1中：

1.压力传感器

2.标准环境箱

3.精密压力控制仪

4.pxi-gipb控制卡

5.高精度电源模块

6.高速模拟信号采集模块

7.条形码扫描器

8.服务器

图1 装置原理方框图

具体实施方式为：若干个压力传感器1固定在标准环境箱2内，精密压力控制仪3连接压力传感器1，精密压力控制仪3和标准环境箱2分别连接pxi总线工业计算机内的pxi-gipb控制卡4，压力传感器1还连接标pxi总线工业计算机内的高精度电源模块5和高速模拟信号采集模块6，pxi总线工业计算机通过外接口分别连接条形码扫描器7和服务器8。检测时，通过标准环境箱2快速改变压力传感器的外部环境，同时精密压力控制仪作用于压力传感器器，通过高速模拟信号采集模块检测其信号，即可知道检测结果。

图2 压力传感器的校准测试系统框架图

三、高精度压力传感器生产的智能校准测试系统平台

面向高精度压力传感器生产的智能校准测试系统平台主要包含四部分：测试生产过程自动化专用设备、校准及测试专用仪器、基于PXI总线的智能仪器和高精度压力传感器温度补偿校准算法及专用测试软件。高精度压力传感器的智能化生产及测试系统平台主要应用国内生产高精度压力传感器的生产商，例如用于汽车ECU控制器、医疗呼吸机等场合。系统平台框架如图2所示。

四、结束语

随着国民经济的不断发展以及高精度压力传感器在物联网、汽车、医疗、工业自动化、军工、航天等领域广泛应用，高精度压力传感器的需求快速上升，但是在高精度压力传感器领域国外厂商占据统治地位，并对国内技术封锁，且无法提供较好的技术支持与国内厂商开展研制工作，更无法提供非标类高精度压力传感器的订制，因此就给国内的压力传感器厂商提供了较好的发展机会，我国压力传感器技术稳步逐步快速发展。

参考文献

[1]乔爱民.高精度传感器测试系统实现[J].工业仪表与自动化装置.

[2]王刚.压力传感器校准和测试系统研究[J].四川大学.

[3]向素君.压力传感器自动校准装置设计[J].工业计量.

作者简介：卢威（1980―），江西永丰人，讲师，研究方向：电子与通信工程。