近些年来,MEMS压阻式压力传感器的需求量与日俱增,对其性能要求也越来越高。市面上传统压阻式压力传感器通常无法兼具高灵敏度和高线性度,且易受环境温度和风速等因素影响。为此,本文针对性地研究和设计了带静压头和恒温控制功能的MEMS压阻式压力传感器测量系统。首先设计了一种带有L形结构的MEMS压力传感器,该传感器通过部分刻蚀SOI硅膜引入了凸起的压敏电阻和L形半岛结构,兼顾高灵敏度与低非线性误差。利用ANSYS有限元软件仿真分析了压力传感器的灵敏度,确定了传感器结构和材料特性参数。根据仿真优化的结果,设计了MEMS工艺流程,并完成了压力传感器芯片的加工与封装。其次构建了静压头模型,采用CFD仿真软件FLUENT模拟仿真了风速与海拔高度对其静压效果的影响,并根据CFD仿真结果确定了静压头的最优结构。利用3D打印技术加工制作了静压头装置并完成了风速试验,将实验结果与仿真结果以及无静压头装置的输出数据进行对比,结果表明设计的静压头装置具有良好的静压效果。然后设计了压力传感器硬件测量系统,该系统以S5PV210微处理器为核心部件,实现了信号采集与数据处理、PID恒温控制等功能,通过最小二乘算法对压力传感器采集的数据进行非线性误差以及迟滞误差补偿。通过QT编写的图形界面完成了数据的实时显示与传输功能。最后对恒温控制系统以及封装完成的MEMS压阻式压力传感器进行测试,实验结果表明:在-40℃至50℃温度范围内,本文设计的恒温控制系统温度误差小于±0.5℃,可有效改善温度漂移现象。常温下,满量程为105KPa时,半封装形式的压力传感器的灵敏度为0.056mV/(V·kPa),非线性误差为1.12%,经最小二乘法补偿后压力传感器的整体误差小于0.24%FS。在-40℃~50℃温度范围内,满量程为120KPa时,恒温控制下的压力传感器灵敏度为0.059mV/(V·kPa),非线性误差为1.05%,算法补偿后整体误差为0.16%FS。上述结果表明本文设计的静压头和恒温控制系统对于提高压阻式压力传感器的测量精度具有一定的参考意义。