一种高精度大量程气压控制方法在Mems芯片标定中应用

顾金国 许晓峰 王露露

（1.南京英锐创电子科技有限公司 江苏省南京市 210032 2.江苏省南通工贸技师学院 江苏省南通市 226010）

（3.南京国博电子 江苏省南京市 211106）

1 引言

目前常见的气压控制设备有Druck PACE5000/6000；mensor CPC4000 或者CPC9000；Fluke 也有相应的产品，气压控制器的通用优点是控制精度高，控制速度快，量程可定制化。缺点是定制化量程周期长，价格高，维护成本高。目前市场上的气压控制器普遍存在控制精度不够高，导致气压不够稳定的问题。针对目前市场上普遍压力控制不准主要存在如下几种原因：

（1）压力传感器选型一般使用价格低廉低速低精度传感器；

（2）气体执行机构很多采用成品比例阀或者采用多组普通电磁阀控制；

（3）控制算法上比较粗糙、没有精细化算法调节。

本发明充分调研目前市场上产品存在的诸多问题，进行了全新设计，解决了控制精度及相应速度关键技术问题。在实际使用中创造了很好的效益。

2 核心气路原理

图1所示为高精度大量程气压控制方案，能防止阻尼振荡和上冲，即使设定了大的压力值时也能在短时间内变化到稳定状态，不论设定压力值为多少都能使从初始状态到达到稳定状态所需的时间一致。本装置包括：HDMI/串口通讯（1）高精度大量程压力传感器（2）缓冲限制部（3），气动执行机构（4）。通过HDMI/串口通讯（1）设定压力值，MCU通过高校PID 脉冲算法控制气动执行机构（4）进行高速充放气动作，压力传感器（2）实时反馈缓冲限制部（3）输出至外部压力容器压力值，从而实现有效高精度闭环控制。……