四種應(yīng)變片式壓力傳感器的應(yīng)用

壓力傳感器應(yīng)用電路對(duì)壓力傳感技術(shù)具有重要意義，前者是后者不斷更新的基礎(chǔ)。本文主要介紹了應(yīng)變壓力傳感器的應(yīng)用。

(1)應(yīng)變片壓力傳感器檢測(cè)電路。

傳統(tǒng)的應(yīng)變壓力傳感器檢測(cè)電路如上圖所示。圖中的所有應(yīng)變片都貼在應(yīng)力彈性體上，R。Ri和R是固定電阻，共同構(gòu)成檢測(cè)電路（惠斯登橋）的四臂。VCC1是橋梁工作的電源電壓。其工作原理是，當(dāng)彈性體受到拉力或壓力時(shí)，工作應(yīng)變片的電阻值發(fā)生變化，導(dǎo)致檢測(cè)橋的輸出電壓發(fā)生變化。通過(guò)測(cè)量橋梁的輸出電壓，如何知道彈性體的應(yīng)力。

(2)應(yīng)變片式壓力傳感器電橋電壓電路。

如果A端加正電壓，C端加負(fù)電壓，D端得到正輸出電壓，B端得到負(fù)輸出電壓。由于輸出電壓與橋梁電壓成正比，如果增加橋梁電壓，放大電路本身的漂移就會(huì)增加，受應(yīng)變片允許功耗的限制。因此，橋梁電壓不得超過(guò)6V。在惠斯登橋梁中，由于該值不可避免地會(huì)有偏差，因此在沒(méi)有壓力的情況下存在輸出電壓。零調(diào)整可以通過(guò)上圖所示的簡(jiǎn)單電路進(jìn)行，但這會(huì)影響溫度特性，因此必須使用壓力校正裝置和恒溫槽來(lái)確保正確的特性。

(3)應(yīng)變片式壓力傳感器變換電路。

由于用途和壓力范圍不同，應(yīng)變片壓力傳感器銷售的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)也不同。例如，在隔膜結(jié)構(gòu)產(chǎn)品中，應(yīng)變片粘貼在感應(yīng)壓力的膜上，檢測(cè)壓力會(huì)改變電阻值。實(shí)際壓力傳感器是由應(yīng)變片連接的惠斯登電橋，如圖1所示，增加了各種補(bǔ)償電阻。R1-R4是應(yīng)變片電阻，通常是350調(diào)節(jié)電橋平衡電阻，是零溫度特性的補(bǔ)償電阻，通常小于1。特別是添加補(bǔ)償靈敏度和溫度。額定輸出的電阻通常是用K來(lái)調(diào)節(jié)的。壓力傳感器用于測(cè)量和控制輸入電阻值調(diào)整的壓力。橋梁的輸出電壓僅為MV級(jí)，難以直接使用。設(shè)計(jì)信號(hào)調(diào)節(jié)電路來(lái)處理和放大傳感器信號(hào)。如圖形控制所示，信號(hào)處理放大電路。

(4)應(yīng)變片壓力傳感器放大電路。

以上輸出電壓靈敏度為輸出電壓)為:壓力傳感器，橋梁電壓為5V，此時(shí)放大電路的輸入電壓(即如果橋梁輸出周圍環(huán)境溫度發(fā)生變化，則為漂移。當(dāng)輸出電壓和變化通過(guò)選擇控制在額定輸出中時(shí)，相對(duì)容易實(shí)現(xiàn)放大電路輸入電壓溫度系數(shù)的一致性相對(duì)容易實(shí)現(xiàn)。如果輸出電壓為5V，則可以增加600倍。為了減少輸出級(jí)和零位調(diào)節(jié)電路的漂移影響，必須增加初級(jí)共享的增益。上圖是應(yīng)變片壓力傳感器放大電路的一個(gè)例子。檢測(cè)壓力時(shí)，由于負(fù)壓為，單電也可根據(jù)使用目的使用。此外，如果在輸出級(jí)后面增加電壓/電流轉(zhuǎn)換電路，還可以制作4-20ma的電流傳輸電路。