● 摘要
硅微结构谐振式压力传感器的输出信号微弱，信噪比低，现有检测方法在输出信噪比与测量时间的问题上无法兼顾。本文提出一种快速互相关检测方法，在信噪改善比一致的情况下，很大地缩短了测量时间，提高了测量效率。同时，为了衡量微弱信号方法测量效率，提出了微弱信号检测的综合评价指标EWD（各检测方法的EWD为常数，其值越小表示方法抑制噪声的能力越强），为微传感器信号检测的参数优化打下基础。
根据微谐振式压力传感器的信号输出特点，建立了快速互相关检测方法的理论模型和噪声模型。以输入等效噪声功率随测量时间的关系，提出微弱信号检测效率的综合评价指标。
建立快速互相关检测方法与直接相关检测方法的仿真模型。通过对两种方法的仿真分析，证明了基于拟合解调的快速互相关检测方法的输出幅值随机误差小于瞬时值法；快速互相关检测方法与直接相关检测方法的EWD值均近似为常数，不随测量时间变化；在测量时间相同的条件下，快速互相关检测方法的输入等效噪声约为直接相关检测方法的1/30。
利用设计的快速互相关检测方法实验验证系统，对样本输入信号进行输出幅值和输入等效噪声实验，分析结果表明两套测试系统的EWD值均近似为常数，且不随测量时间变化；快速互相关检测方法的输出幅值随机误差小于瞬时值法；在测量时间相同的条件下，快速互相关检测方法测试系统的输入等效噪声约为直接相关检测方法测试系统的1/30。
快速互相关检测方法的理论、仿真实验结果证明了该方法的有效性；快速互相关检测方法的EWD值约为直接相关检测方法的1/3200，证明该方法可以有效提高微弱信号的测量效率。