压传感器高精度测量系统搭建 · 课程目录

01 传感器基础与选型

压阻式电容式压电式量程/精度温漂选型指南

02信号调理电路设计

仪表放大器差分放大低通滤波器截止频率抗混叠

03模数转换器(ADC)选型与配置

Σ-Δ ADCSAR ADC分辨率/采样率参考电压SPI/I2C

04微控制器(MCU)数据采集

STM32/GD32GPIO/ADCDMA定时器触发缓存策略

05数字滤波算法

移动平均中值滤波卡尔曼滤波IIR/FIR实时性优化

06温度补偿技术

硬件补偿热敏电阻软件查表多项式拟合神经网络

07标定与校准

零点校准满量程校准多点标定最小二乘法EEPROM/Flash

08电源管理与低功耗设计

LDO/DC-DC电源噪声低功耗模式睡眠/停机电池供电

09PCB布局与抗干扰

模拟/数字地星形接地屏蔽层去耦电容Layout实战

10通信接口设计

UART/RS232/RS485I2C/SPICANLoRa/BLE/Wi-Fi

11上位机软件开发

PyQt5Modbus RTUPyQtGraphCSV/Excel

12数据记录与云端上传

SD卡/FATFSMQTT阿里云/腾讯云HTTP POST

13系统精度评估

TUE计算重复性迟滞长期稳定性不确定度

14故障诊断与可靠性

自检电路看门狗冗余设计EMC测试FTA

15传感器融合

压力+温度+湿度加权平均贝叶斯扩展卡尔曼

16动态响应优化

阶跃响应带宽分析相位补偿过采样DPLL

17量产测试与校准

自动化测试ATE流程批量校准良率提升

18安全完整性等级（SIL）

IEC 61508SIL评估1oo1/1oo2/2oo2安全系统

19医疗级传感器设计

生物相容性灭菌IEC 60601漏电流患者隔离

20工业级传感器设计

防爆ExIP67宽温-40~85℃抗振动

21汽车级传感器设计

AEC-Q100ISO 26262CISPR 25热循环

22传感器网络（IoT）

分布式节点PTP/NTP数据融合边缘计算

23数字孪生与仿真

COMSOLLTspiceMATLAB/SimulinkPython仿真

24先进封装技术

MEMS封装WLCSPSiP应力隔离

25传感器自诊断

BISTPHM故障预测剩余寿命

26高频压力测量

动态压力谐振频率管路效应激波管标定

27极端环境应用

高温>200℃低温-196℃高辐射深海>1000bar

28光学压力传感

FBG法布里-珀罗分布式光纤解调仪

29量子压力传感

NV色心量子隧穿超导压力量子极限

30项目实战：高精度数字压力计

需求分析系统架构硬件选型软件架构调试测试文档