史密斯(C.S. Smith) 与1945 发现了硅与锗的压阻效应,即当有外力作用于半导体材料时,其电阻将明显 。

18、发生变化 。
依据此原理制成的压力传感器是把应变电阻片粘在金属薄膜上,即将力信号转化为电信号进行测量 。
此阶段最小尺寸大约为1cm 。
(2) 技术发展阶段(1960 - 1970 年) :随着硅扩散技术的发展,技术人员在硅的(001) 或(110) 晶面选择合适的晶向直接把应变电阻扩散在晶面上,然后在背面加工成凹形,形成较薄的硅弹性膜片,称为硅杯 。
这种形式的硅杯传感器具有体积小、重量轻、灵敏度高、稳定性好、成本低、便于集成化的优点,实现了金属- 硅共晶体,为商业化发展提供了可能 。
(3) 商业化集成加工阶段(1970 - 1980 年) :在硅杯扩散理论的基础上应用了硅的各向异性的腐蚀技术,扩散硅传感器 。

19、其加工工艺以硅的各项异性腐蚀技术为主,发展成为可以自动控制硅膜厚度的硅各向异性加工技术4 ,主要有V 形槽法、浓硼自动中止法、阳极氧化法自动中止法和微机控制自动中止法 。
由于可以在多个表面同时进行腐蚀,数千个硅压力膜可以同时生产,实现了集成化的工厂加工模式,成本进一步降低 。
(4) 微机械加工阶段(1980 年- 今) :上世纪末出现的纳米技术,使得微机械加工工艺成为可能 。
通过微机械加工工艺可以由计算机控制加工出结构型的压力传感器,其线度可以控制在微米级范围内 。
利用这一技术可以加工、蚀刻微米级的沟、条、膜,使得压力传感器进入了微米阶段第三章 系统硬件设计一、 JLU-ELVIS型数据采集实验系统的 。

20、介绍JLU-ELVIS型数据采集实验系统是一款基于美国国家仪器公司（NI）生产的教学实验虚拟仪器套件（NI ELVIS）平台 ， 结合相应的LabVIEW 程序能完成包括光 ， 频率、声、热、压力在内的多种物理量的采集和测量的多传感器数据采集综合实验系统借助于NI ELVIS平台提供的程控电源 ， 函数信号发生器 ， 15V 和+5V 电源等资源 ， 作为板上信号采集电路和相应信号调理电路的激励信号和工作电源等 。
完整的廊括了传感器实验中所包含的物理信号源 ， 传感器电路 ， 信号调理电路 ， 数据采集和分析的全过程 。
利用本实验系统可以完成光耦测频 ， 霍尔元件测频 ， 语音采集 ， 光采集 ， 温度测量 ， 压力测量等多种传感器实验 。
将电路板接 。

21、到NI ELVIS上 ， 将NI ELVIS的电源线接到220V市电 ， USB线缆接到装有NI-ELVISmx设备驱动程序的计算机上 。
打开NI ELVIS的开关 。
观察实验板右上角三个绿色电源指示灯是否点亮 ， 若灯亮 ， 表示电路板电源工作正常 ， 若灯不亮 ， 表示电源工作异常 ， 这种情况请检查 ， 电路板是否与NI ELVIS可靠连接 ， 同时检查一下保险管F1、F2、F5是否工作正常 。
直到电路板电源指示灯正常工作才能进行下一步工作 。
在前两步工作完成的前提下 ， 用万用表测量保险管F6、F7的工作电压 ， 看输出是否分别为+5V和-5V ， 若是则5D5电源模块工作正常 ， 若不是 ， 请检查5D5电源转换模块 。
完成了以上步骤以后 ， 表示系统 。

22、的整体工作状态正常 ， 可以进入各个模块的测试和调试工作了 。
图3.1所示为JLU-ELVIS型数据采集实验系统外观图 。
图3.1 JLU-ELVIS型数据采集实验系统外观图二、压力测量与处理的基本原理当加在应变片上的压力变化时 ， 应变片的阻值发生变化 ， 桥式电路输出由此产生的电压信号 ， 电位器W0601为空载调零电阻 ， 可以提高系统的精确度 。
由于压力传感器输出的信号比较微弱 ， 该信号经由AD260进行一级放大后 ， 再进入OP07进行二级放大 。
电位器RW0602和RW0603分别为一级放大和二级放大反馈电阻 。
压力测量的实验原理图如下图3.2所示 。
图3.2压力测量实验原理图本实验设计使用了JLU-ELVIS型数据采 。

23、集实验系统的压力传感器部分如下图3.3所示图3.3三、主要芯片介绍：该实验模块选用了AD620芯片和0P07作为放大芯片 。
AD620芯片：AD620是一款低成本、高精度仪表放大器 ， 仅需要一个外部电阻来设置增益 ， 增益范围为1至10,000 。
此外 ， AD620采用8引脚SOIC和DIP封装 ， 尺寸小于分立式设计 ， 并且功耗较低(最大电源电流仅1.3 mA) ， 因此非常适合电池供电的便携式(或远程)应用 。
AD620具有高精度(最大非线性度40 ppm)、低失调电压(最大50 V)和低失调漂移(最大0.6 V/C)特性 ， 是电子秤和传感器接口等精密数据采集系统的理想之选 。

稿源：(未知)

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标题：基于|基于labview的压力采集系统( 四 )