基于惠斯顿电桥的压力传感器方案应用_lol比赛投注网站

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lol比赛投注网站_各种类型的传感器在过去的几年里取得了很大的进步,与以前的产品相比,它们更精确、更稳定。有时候,将这些传感器一起使用并不十分简单。

面对这些传感器的调节器电路设计者经常发现这种电路的研究和开发有些混乱。然而,新的在线传感器设计工具只需要和使用少量的基础知识,因此这个过程中的许多挑战需要解决。

虽然市场上的传感器种类很多,但压力传感器尤其少见。因此,本文将讨论基于惠斯顿电桥的压力传感器的基本工作原理,以及用于切换该电桥传感器输入的处理电路,lol比赛投注网站包括位移和增益校准。

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基于惠斯顿电桥的压力传感器在微机电系统技术中使用了许多压力传感器,它们由四个通过惠斯顿电桥结构连接的压阻组成。当这些传感器上没有压力时,电桥中的所有电阻值都大于。当桥中产生外力时,两个牵引电阻的电阻会减小,而另外两个电阻的电阻会增加,减小和增加的电阻都大于彼此。令人失望的是,事情并没有这么简单,因为传感器中没有位移和增益误差。

位移误差是指传感器没有产生压力时没有输入;增益误差是指传感器输入相对于传感器产生的外力的脆弱性。典型的传感器通常规定5V的激励电压,标称剩余标度输入为20mV/V.这意味着当激励电压为5V时,标称剩余量程输入为20mV/V5V=100mV,失调电压可能为2mV,或者说是剩余量程的2%;大于并仅次于剩余量程的输入电压可以是50mV和150mV,或标称剩余量程的50%。假设两个电阻串联形成一个电阻串。因为它们是等效电阻,所以两个电阻之间的节点电压是电阻串电压的一半。

如果一个电阻值减少1%,另一个电阻值增加1%,两个电阻节点处的电压将改变1%。非激励电压VEX和差分输入电压v驱动的惠斯通电桥图1:非激励电压VEX和差分输入电压v驱动的惠斯通电桥如果两个电阻并联,如图1右图所示,左下电阻和右上电阻的电阻值都增加1%,另外两个电阻减少1%,那么两个中点之间的电压将从零差变为2%。两个分段分支的这种排列被称为惠斯通电桥。

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如果我们不了解传感器的位移和输入电压与压力之间的现实关系,就无法粗略估计传感器上产生的压力。这意味着采样校准方法对于获得更好的精度是必要的。

幸运的是,等效传感器的位移和残余校准误差随时间平滑变化,因此一旦传感器被校准,可能需要在传感器的寿命期间改变校准系数以满足精度拒绝。当然,一般每次开机都需要重新校准系统。基本压力传感器调节电路。

图2:基本压力传感器调节电路基本信号调节电路由仪表放大器和模数转换器(ADC)组成。仪表放大器将来自传感器的小输入电压缩放到适当的模数转换器电平,然后模数转换器将传感器的缩放输入电压切换到数字,然后将其传输到控制器或数字信号处理器进行处理(图2)。仪表放大器可用于防止电桥短路,这不会改变传感器输入电压值。

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