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[導讀]  采用雙阻性元件與四導線的電阻壓力傳感器廣泛用于各種壓力監(jiān)控應用。當壓力升高時,一只電阻的阻值增加,另一只電阻則下降。用電阻傳感器做精確的測量需要補償線路電阻

  采用雙阻性元件與四導線的電阻壓力傳感器廣泛用于各種壓力監(jiān)控應用。當壓力升高時,一只電阻的阻值增加,另一只電阻則下降。用電阻傳感器做精確的測量需要補償線路電阻產(chǎn)生的損耗,尤其是當線路長度達到數(shù)十米時。本例中補償方式的基礎是導線有相等的電阻:RL1=RL2=RL3=RL4=RL (圖1)。

  

 

  圖1,測量電路測三個點的值,微控制器就可以計算出傳感器值。

  微控制器或計算機可以通過傳感器元件RS1和RS2上的差分電壓,計算出傳感器的電阻。電阻RA、RREF和RB以及傳感器電阻限制通過RS1和RS2的電流。電路采用了Analog Devices公司的AD7705 ADC測量傳感器值,它有三個偽差分輸入端,提供16位分辨率。在本應用中,AD7705工作在緩沖模式下,即,輸入偏置電流小于1nA。在緩沖模式下,模擬輸入端可以承受大的源阻抗,但絕對輸入電壓值必須從地電平加50mV,直到漏-漏電壓減去1.5V。電阻RB提供一個輸入共模電壓。

  測量取決于基準電阻RREF的值。要得到最高精度,RREF的公差必須為0.01%,并且必須有小的溫度系數(shù)。為避免傳感器的自發(fā)熱,應以脈沖方式提供激勵電流;軟件通過Q1控制脈沖的寬度。

  AIN1+, AIN1-計算RL;

  A IN2+, A IN2-計算RS2 + RL;

  A IN1- , A IN2-計算RS1 + RS2 + RL。

  用減法就可以計算出電阻RS1和RS2。AD7705有一個用于放大小輸入信號的PGA(可編程增益放大器)。器件有自我校準和系統(tǒng)校準選項,消除了器件或系統(tǒng)中的增益誤差與偏移誤差。

  壓力測量取決于電阻比,以及方程P=F(RS1/RS2, T)中的溫度。參數(shù)T是電阻傳感器溫度依賴性的一個補償系數(shù),T=F(RS1+RS2)。

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