在MEMS电容式压力传感器的设计研发阶段,需要对传感器样品进行测试,从而为设计参数的优化提供数据支持。因此,需要设计一套传感器测试系统,用于填补从传感器设计研发到量产标定之间测试环节的空缺。本文以课题组设计的MEMS电容式绝对压力传感器和差动压力传感器为测试对象,提出MEMS多压力传感器测试系统的总体方案,并完成软硬件设计。论文的主要研究内容与成果如下:1.压力控制方案设计。分析绝对压力和差动压力传感器的工作原理,并设计测试方案。绝对压力传感器测试所需的压力范围约为0~120kPa,为提高测试效率并减小误差,对压力自动控制的原理和方法进行研究,设计了模糊PID控制器。LabVIEW通过NI myDAQ实现参考压力的采集和PWM信号的输出,从而驱动高频电磁阀控制密闭容器与气源或大气间的气体交换,实现压力的自动控制;压力连续控制的结果表明,步进为10kPa时,调节时间≤3.4s,稳态误差在±0.2kPa以内。差动压力传感器测试所需的微压差约为-60~60Pa,应用微压泵提供微小压力,使密闭容器内部压力与大气压间产生微压差,控制电磁阀使容器内的压力发生突变。2.数据的采集处理与存储管理。调用LabVIEW中的GPIB工具包实现计算机与阻抗分析仪的双向通信。测试时将待测传感器置于密闭容器中,按需求提供压力环境并通过阻抗分析仪捕捉传感器的输出电容,经预处理后将数据存储到MySQL数据库对应的表中。MySQL与LabVIEW的连接是通过LabSQL工具包实现的,除数据存储功能外,设计简易查询和SQL语言查询两种数据查询模式,通过最小二乘法对特定数据进行拟合,实现数据预览。3.微小电容检测系统设计。阻抗分析仪体积过大不便移动,设计微小电容检测系统能够为传感器的应用研究提供前提条件。硬件部分主要包括PCap01电容数字转换电路以及STM32最小系统;软件部分则由下位机程序和LabVIEW上位机组成。经滤波处理后,微小电容检测系统采样速率可达18Hz,在待测电容与参考电容十分相近的情况下,标准差为0.40fF,系统的非线性误差为3.97%,相对误差小于1.86%。