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壓阻式壓力傳感器工作原理

更新更新時(shí)間:2022-09-19

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壓阻式壓力傳感器工作原理:當(dāng)傳感器處在壓力介質(zhì)中時(shí),介質(zhì)壓力作用于波紋膜片上,其中的硅油受壓,硅油將膜片的壓力傳感給半導(dǎo)體芯體。受壓后其電阻值發(fā)生變化,電阻信號(hào)通過引線引出。不銹鋼波紋膜片殼體感受壓力并保護(hù)芯體,因而壓阻式壓力傳感器能在腐蝕性的介質(zhì)中感應(yīng)壓力信號(hào)。

壓阻式壓力傳感器一般通過引線接入惠斯登電橋中。平時(shí)敏感芯體沒有外加壓力作用,電橋處于平衡狀態(tài)(稱為零位),當(dāng)傳感器受壓后芯片電阻發(fā)生變化,電橋?qū)⑹テ胶?。若給電橋加一個(gè)恒定電流或電壓電源,電橋?qū)⑤敵雠c壓力對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào),這樣傳感器的電阻變化通過電橋轉(zhuǎn)換成壓力信號(hào)輸出。出現(xiàn)在大部分壓力傳感器用制造集成電路的方法,形成四個(gè)電阻值相等的電阻條,并將它們連接刻制成惠斯登電橋。惠斯登電橋采用恒流供電,這樣電橋的輸出不受溫度的影響,惠斯登電橋檢測出電阻值的變化,經(jīng)過差分一化放大器,輸出放大器放大后,再經(jīng)過電壓電流的轉(zhuǎn)換,變換成相應(yīng)的電流信號(hào),該電流信號(hào)通過非線性校正環(huán)路的補(bǔ)償,即產(chǎn)生了輸入電壓成線性對(duì)應(yīng)關(guān)系的4~20mA的標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)。

為減小溫度變化對(duì)芯體電阻值的影響,提高測量精度,壓力傳感器都采用溫度補(bǔ)償措施使其零點(diǎn)漂移、靈敏度、線性度、穩(wěn)定性等技術(shù)指標(biāo)保持較高水平。

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