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电桥式压力传感器作业原理剖析

电桥式压力传感器工作原理分析-OP放大器A1为恒流输出电路,电流大小由基准电压VZ和传感电阻决定,本电路用可变电阻的最大阻,否则OP放大器输出会饱和、使工作不稳定。电桥电阻为为4.7K±30%,如果有1.5MA的偏流流过,就会产生最大为9.165V的等效电压,A1必须输出10.425V的电压,该电压是传感电压与电桥等效电压相加。

电路的功用

应变仪、磁性电阻元件、半导体压力传感器等以电桥办法作业是很常见的。置办法有平衡驱动和办法又抱括恒压驱动和恒流驱动。本电路用数MA的恒定电流使传感器不平衡置偏,由外表扩大器接纳。传感器选用分散式压力传感器P-3000S-102G,压力规模为0~1KG/CM2。

电桥式压力传感器作业原理剖析

 

电路作业原理

OP扩大器A1为恒流输出电路,电流巨细由基准电压VZ和传感电阻决议,本电路用可变电阻的最大阻,不然OP扩大器输出会饱满、使作业不稳定。电桥电阻为为4.7K±30%,假如有1.5MA的偏流流过,就会发生最大为9.165V的等效电压,A1有必要输出10.425V的电压,该电压是传感电压与电桥等效电压相加。调零办法是使电桥略不平衡,输出必定的电压进行调零。假如用下一级外表扩大器进行调零也行。平衡输入扩大器加了滤除高频噪声的缓冲滤波器,时间常数依据最高呼应频率确认。

外表扩大器为规范构成办法,该电路的增益AV由AV=1+(2R3/RG)决议,传感器输出灵敏度为100±30MV/FS,要使输出端取得0~+1V的电压,AV应等于7.7~14.3倍。RO的计算办法依据上面的公式为RO=2RS/(AV-1),所以RO=1.5~3K,考虑少量余量,在1K上串联一个2K的可变电阻。

调整

在传感器不加压情况下,调理VR1使偏流IB为1.5MA。断开传感器的一端,接上丈量电流用的跨接线,对电流进行丈量。没有有必要进行精确的调理,可把VR1换成固定电阻。

用VR2调零,为了使改变规模不超出要求。R3、R4应尽量选用高阻值。最终给传感施加KG/CM2的压力,调整VR3直到输出端电压等于1.000V停止。为稳重起见,应搜集0~1KG/CM2规模内的数据,并记载线性差错。

规划关键

选用半导体器材的传感器必定有温度系数,假如是P-3000S,用激光来微调厚膜电阻使具有较小的温度系数。但进行高精度丈量时,有必要考虑选用温度补偿电路问题,采纳简略办法可用热敏电阻与RO串联,连升降环境温度,边进行调整。

这儿选用了完善的差动扩大电路,人们往往以为电路应具有低漂移特性,其实传感器输出为100MV/FS时,选用一般OP扩大器就已是够了。

元件的选择

虽然所选用的传感器在元件表中没有列出,但假如是P3000S-102G,依据漂移等级,应在±0.02/0.04/0.1%FS中选择。

基准电压二极管有必要选用1.2V的产品。

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