MEMS传感器以硅为材料,采用微机械加工工艺和集成电路制造工艺来制造,实现传感器结构的微小化、集成化。MEMS传感器被广泛应用在工业自动化、航空航天、电子通讯、汽车电子、环境监测、农业、生物医疗、军事等领域。本文设计的MEMS压阻式压力传感器测量范围为0-100KPa,首先利用了传感器基础理论知识,包括半导体压阻效应、弹性膜片变形小挠度理论、惠斯通电桥等,分析了传感器工作原理,在此基础上,完成传感器硅杯结构尺寸参数和力敏电阻尺寸参数的设计：建立传感器三维实体模型,运用有限元仿真软件对传感器弹性薄膜在外界载荷下的应力进行分析,并结合路径积分法建立传感器输出电压仿真模型,依据仿真结果分析影响微传感器输出特性的主要结构尺寸和性能参数；分析MEMS压力传感器设计和加工过程中可能出现的各种不确定性因素,确定不同条件下影响传感器主要性能的关键参数,选取适当的方法建立稳健设计模型,对传感器的结构参数进行稳健设计。本文主要应用了田口稳健设计方法和基于随机模型的稳健设计方法。在田口稳健设计中,确定了可控因素和噪声因素水平,根据正交表确定了正交试验方案,通过仿真试验获得各因素对目标性能影响的参数,对其进行方差分析得到质量特性最佳时的设计参数组合；在随机模型的稳健设计中,确定了设计参数、噪声因素、质量特性、约束条件,建立基于随机模型的稳健设计的数学模型,并编程计算,获得稳健设计参数。对比田口稳健设计方法和一般优化设计后的结果,可以看出在稳健设计得到的新参数组合下,传感器的质量特性优于一般优化设计后的。基于随机模型的稳健设计中不仅考虑了设计变量的容差问题,还充分考虑了影响传感器性能的噪声因素,通过建立随机模型和编程计算,得到了带有容差的稳健设计参数,这是其他设计方法所不能实现的。该方法能够使传感器在制造、使用及材质等方面发生变差时,其性能指标仍具有稳健性,从而提高了传感器的质量。