压力传感器单电源调理电路技术研究

《压力传感器单电源调理电路技术研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、2015年12月宇航计测技术Dec.,2015第35卷第6期Journa1ofAstronauticMetro1ogyandMeasurementVo1.35，No.6———————————————————————————————————————————————文章编号:1000-7202（2015）06-0059-05中图分类号:TB935文献标识码:A压力传感器单电源调理电路技术研究王彦奎胡晓萍王臻杨明朱廷伟马亚军(北京精密机电控制设备研究所,北京100076)摘要对单电源供电的压力传感器调试中出现零位输出较大且存在相应死区的问题，进行了理论分析，找出了

2、问题原因，采取了有效的解决措施，为传感器产品化和产业化奠定了基础。关键词压力传感器调理电路单电源运放仪表放大器TechnologyReseachonPressureSensorConditioningCircuitSuppliedbySinglePowerWANGYan-kuiHUXiao-pingWANGZhenYANGMingZHUTing-weiMAYa-jun（BeijingResearchInstituteofPreciseMechanica1andE1ectronicContro1Equipment，Beijing100076）AbstractT

3、otheLargerzerovo1tageoutputanddeadzoneofthepressuresensorsupp1iedbysing1epower，theoretica1ana1ysisismade，themaincauseisfoundandva1idmeasureisused.Thefoundationsforthecommercia1ization＆industria1izationofthepressuresensorsare1aid.KeywordsPressuresensorConditiona1circuitSing1ePowerop

4、erationa1amp1ifierInstrumentamp1ifier1引言解决了单电源供电硅压阻压力传感器的零位输出电压大和较大死区问题。一般硅压阻式压力传感器采用双电源供电方式，其内部调理放大电路根据传感器结构或相应要求，采2压力传感器调理电路方案及存在的用三运放组成典型仪表放大器电路或直接选用单片问题仪表放大器，均能满足任务书性能要求。当其供电只有+15V，只能选用适于单电源的运算放大器构成仪2.1压力传感器结构及原理表放大器，用于传感器微小信号调理放大使用。如图1所示，压力传感器主要由硅压阻芯体ML某型压力传感器设计时，选择了LM124单电源-3

5、4、调理电路及连接器等组成。芯体利用硅压阻表面贴装四运放组成放大器，产品调试时零位输出效应和MEMS技术，在硅片上制造4个电阻条，并电压较大，且存在一定死区，不能满足设计任务书要连接成惠斯顿电桥，使用时将此芯片粘贴在弹性元求。为此对仪表放大器的共模抑制参数进行了理论件上。当压力作用于弹性元件，并为电桥提供一定分析，从不同试验方案中，找到了最佳方案，并进行的恒定电流时，弹性元件上的硅压阻电桥在应力的了试验验证，满足要求的0.2V~5V最终电压输出，作用下出现不平衡，输出一个正比于压力变化的电收稿日期:2015-04-26，修回日期:2015-07-17作者简介

6、:王彦奎（1964-），男，硕士，研究员，主要研究方向：测量技术与仪器设计。·60·宇航计测技术2015年压信号。此电压信号最大不超过100mV，利用仪表零位输出较大，均在630mV左右，且有死区，见表1。放大器调理放大到要求的电压值。表1压力传感器零位输出数据产品号0100201003010050100601007010090101001011零位输636637634636635633636638出（mV）产品号0100101004010160101701018010230102401025零位输643644641639639638637641出（mV）图

7、1压力传感器外形图3单电源运放原理及使用特点压力传感器使用的调理电路见图2、图3。根据[2，3]产品结构特点，变换电路需要一片单电源四运放，其3.1单电源运算放大器介绍中一组运放（LM124（A））与电压基准（ADR291）构单电源运放按照输出摆幅分为2类：一类是以成恒流源，为产品使用的硅压阻芯体ML-34供电，LM124等为代表的传统单电源运放。他们的共同其他三组运放构成典型仪表放大器，对ML-34的输特点是输出幅值不能摆动到电源电压的上下限，因出进行放大。此限制了输出电路的动态响应范围;另一类是以TLV2472等为代表的rai1torai1（轨对轨）单电

8、源运放，他们的优点是输出幅值可以摆动到电源电压的上、