浅析压力传感器应用电路

前言

近几年来，由于压力传感器的使用非常广泛，它已受到越来越多的电子设备厂商亲睐，很多朋友都想学习一些压力传感器应用电路知识以便对压力传感器（压力传感器工作原理）可以有个简单的了解，现在关于压力传感器应用电路知识的书籍、论坛、教程等各式各样。下面笔者以应变片式压力传感器（进气压力传感器）为例，整理一些关于压力传感器应用电路的知识资料供大家学习和参考。

几种不同的应变片式压力传感器应用电路

(1)应变片式压力传感器变换电路

应变片式压力传感器由于用途和压力量程等的差异，故销售产品有各种各样的结构。例如，隔膜型构造的产品，感受压力的膜片上粘贴应变片，检测压力使阻值发生变化。实际压力传感器是由应变片连成的惠斯登电桥，如图1所示，其中加入了各种补偿电阻。R1-R4是应变片电阻，通常为350调整电桥平衡电阻，它是零位温度特性的补偿电阻，通常小于1。为补偿灵敏度温度特加入的。为调整额定输出的电阻，通常为数K。为输入电阻值调整用压力传感器进行测量和控制压力，电桥的输出电压仅为MV级，难以直接使用，需设计一个信号调理电路对传感器信号进行处理放大。信号处理放大电路如图形控制所示。

                                     应变片式压力传感器变换电路

(2)电桥电压电路图1中若A端加正电压，C端加负电压，则D端可得正输出电压，而B端可得负输出电压。由于输出电压与电桥电压成正比，所以，若增加电桥电压，放大电路本身长的漂移增大，受应变片允许功耗的限制。因此，电桥电压以不超过6V为宜。

电桥平衡电路通常惠斯登电桥中，由于常这个数值有不可避免地会存在偏差，故在没有加压力的状态下就有输出电压存在，通左右。采用上图所示的简单电路，即可进行零位调整，但这样会影响温度特性，所以必须用压力校正装置和恒温槽等以保证正确的特性。

(3) 应变片式压力传感器放大电路

采用上述输出电压灵敏度为出电压)为：压力传感器，且电桥电压为5V，此时放大电路的输入电压(即电桥输如周围环境温度变化算成漂移为。通过选择时，使输出电压和的变化控制在额定输出以内，则容许放大电路的输入换的失调电压温度系数的一致性，这个数值是比较容易实现的。若输出电压为5V，则增益可600倍。为使输出级和零位调整电路的漂移影响变小，则必须使初级分担的增益增大。上图是应变片式压力传感器放大电路的实例。在检测压力时，因负压为，所以，根据使用目的，也可以使用单一电另外，若在输出级的后面附加电压/电流转换电路，还可以制4-20MA的电流传输型电路。

(4)应变片式压力传感器检测电路

应变式压力传感器检测电路及其测压原理传统的应变式压力传感器检测电路如上图所示。图中凡是应变片，贴在受力的弹性体上，R。、Ri和R‘是固定电阻，共同构成检测电路(惠斯登电桥)的四个臂。VCC1为供桥工作电源电压。其工作原理是，当弹性体受到拉力或压力时，贴在其上的工作应变片电阻值改变，因而引起检测桥输出电压变化。通过测量检测桥的输出电压就可知弹性体受力情况如何。

总结

压力传感器应用电路对压力传感器传感技术有着重要的意义，前者是后者不断更新的根本。本文以应变式压力传感器为例，对几种不同的传感器应用电路，即应变式压力传感器变换电路、电桥电压电路、放大电路以及检测电路作了简单的分析介绍。