随着物联网、人工智能、智能手机、集成电路等技术的高速发展,基于微机电系统技术的压阻式MEMS压力传感器的使用越来越广泛,而如何设计高性能高可靠性的压力传感器越来越受到人们的重视。因此研究影响压阻式MEMS压力传感器性能的因素具有重要的意义。本文使用有限元分析软件Free Fem++建立了压阻式MEMS压力传感器的三维有限元模型,推导了压力传感器在多物理场作用时的有限元方程,研究了压力传感器在多物理场作用时的输出规律,为设计高性能的压阻式MEMS压力传感器提供了理论依据,得到了以下结论:(1)综合考虑弹性场、温度场、电场作用时,压阻式MEMS压力传感器的输出电压会随着压力传感器弹性膜片厚度的增加而减小,随着压力传感器掺杂电阻宽度的增加而减小,同时将压力传感器掺杂电阻布置在弹性膜片的边缘位置时,压力传感器能获得更大的输出电压。(2)压阻式MEMS压力传感器随着输入的激励电压的增大,对测量压力的变化越来越不敏感,这就会使得在大的输入激励电压下,压力传感器在测量压力时的准确性将会降低。(3)电场对压阻式MEMS压力传感器的温度场影响很大,压力传感器中的最高温度随着输入电压的增大而迅速升高;另外,测量同一个压力时,压力传感器的输出电压也会随着输入电压的增大迅速增大。(4)在设计压阻式MEMS压力传感器时,应该尽可能减小压力传感器弹性膜片的厚度,减小掺杂电阻的宽度,尽量将四个掺杂电阻布置在弹性膜片边缘,这样在测量相同的压力时可以获得更大的输出电压,提高压力传感器的精确度。同时,为了使压力传感器对测量压力的变化更加敏感,应该选择适当的输入电压,而不是为了更大的输出电压盲目选择过大的输入电压。