海洋中不仅了蕴含丰富的资源,还是交通运输、国防战略的重要组成部分。随着陆地资源枯竭、人口膨胀、环境恶化、气候变暖等一些列问题的加剧,各国纷纷将目光投向海洋,开发海洋资源已逐渐成为各国新的战略目标。随着海洋开发的不断发展,对海底环境要素的测量提出了更高的要求。本实验小组依托国家科学自然基金项目设计一款测量范围大、精度高的深海压力传感器。本文主要是对该传感器的控制系统进行研究。本文首先介绍了活塞式压力传感器工作原理,根据控制系统需要,将控制系统分成三个组成部分,永磁同步电机驱动控制、压力信号采集和主控系统。并对每个组成部分逐个分析,完成了相应的设计。对于永磁同步电机的驱动控制使用矢量控制方法,在设计电流环、速度环的基础上设计了基于滑膜变结构的位置伺服控制,并进行了必要的仿真和实验。压力信号采集主要是采集小量程的硅压阻芯体的微小信号,基于24位高精度ADC转换芯片AD7799足以完成信号采集,并通过减少运算放大器等中间环节减少了噪声的影响。主控系统主要是负责整个系统的运作,它实时检测压力,当压力达到一定时,通过驱动电机来平衡压力,让敏感元件硅压阻芯体恢复到初始状态。在完成所有的控制系统设计之后,进行了相关实验,通过对实验数据的分析,证实了活塞式压力传感器的测量精度能够满足设计要求。本文设计的活塞式深海压力传感器能够测量微小压力变化,说明利用平衡来设计深海压力传感器的可行性。同时也为其他同类传感器设计提供了参考。