close
当前位置: 物联网在线 > 资料下载 > 技术 > 传感器 >

传感器和其适当调理:第一部分 - 压阻式传感器桥

一个多部分系列的第一部分,本文介绍的许多不同的传感器转换成现实世界中的物理/模拟值转换成电信号。设计者必须采取朝向的各种方法中的步骤,以调节传感器 - 也就是,放大,滤波,和错误纠正该信号 - 将被从模拟的角度来看首先讨论(因为,很明显,所有的世界是模拟的),然后转换时触摸到的数字信号的数字信号处理方法通常集成到传感器。

压电电阻率,直接翻译的,意味着耐压性。根词“压电”是从希腊字衍生的“piezein”,意思是按紧或挤压。该术语的平衡是电阻。把两者结合起来,我们在挤压阻力到达。所以压阻材料,挤压或压力下移动时,将在电阻率变化。开尔文勋爵于1856年发现了这一现象。

不要用压电效应在压电材料,在压力下挤压或移动时,就会产生电流相混淆。压电效应是在1880年最初发现由皮埃尔和雅克居里。

压阻传感器可以测量各种物理尺寸,但最经常使用的是压力和加速度(该测量专业“US300系列或飞思卡尔MPX10系列,在桥的格式,是压阻桥)。在工作​​原理的压力和加速度类型之间的主要区别是力施加到感测元件的方式。在压力或力传感器的薄膜用于将力引导到压电元件。在加速的力通过一个附加的地震质量,根据牛顿第二运动公式F = ma法律,加载压电元件的应用。由于许多加速度计电容桥梁,如ADI公司的ADXL345,我们将在另一篇文章分别讨论这些。

最后,离散传感器,我们将在本文中讨论涉及在封闭惠斯通电桥配置四个压阻半导体(见图1)如霍尼韦尔/微动的24PC或SX系列(还有其他配置,如单端输出,开桥或半桥但这些将不详细在这篇文章中所讨论的)。还有的车型,从无数来自博世,EPCOS,飞思卡尔,霍尼韦尔,精量电子,欧姆龙,SMC和SSI的Digi-Key询问网站来选择。

在一个全桥所有腿响应压力和半桥只有两条腿响应pressure.1当压力被施加到一个主动 - 桥(见图1)的对角线上相对的腿的电阻变化相等并以相同的方向。如在一组对角地相对的腿部的电阻随压力,在另一组减少的电阻,并反之亦然。桥是通常比例,这意味着在一个比至VCC其也被称为激励电压VE.1的V 0的变化

图1:压阻全桥有两个活性元素和半桥有两个活性元素(美信半导体提供)

如果设计者选择了一个传感器,完全与信号调理电路和数字转换,如霍尼韦尔的综合ASDXseries,再一个不需要走的更远。你的任务完成了,因为这是一个独立的,完整的解决方案。但是,如果你想定制与分立设计的解决方案,然后阅读。

现在让我们到传感器调理设计流程,可以校准,补偿温度变化,线性化和规模的传感器输出。首先,我们需要一个模拟放大器转换和从非放大的传感器线性化信号(这通常是一个相对高的阻抗输出传感器)。我们通常可以得到11至16位分辨率,这个快速和低成本的方法。后来,在另一篇文章中,我们将讨论数字技术,它可以更精确,高产可达24位分辨率的中等速度。在模拟领域中,我们可以有一个运算放大器(运放),一个差分放大器(差分放大器),或者甚至是仪表放大器(仪表放大器),为调节的第一阶段,传感器(见图2,图3和4) 。

运算放大器,差放大器和仪表放大器前端之间的差异与传感器bridges2,3结束

当感应压力的信号,桥电阻值转移并导致过桥差分电压的变化。让我们来看看每个放大器配置与此类型的传感器是如何执行。

在一般情况下,一个典型的结构的运算放大器具有闭环增益由连接在输入和输出端子之间的外部反馈电阻设置。输入阻抗看到寻找到通过增益电阻器的反相输入端将等于输入电阻R1(图2中所示接地的,但是,如果我们举起地面并看着该点通过R1,我们将看到,R1的阻抗),因此通常1kΩ至1MΩ阻抗看到。如果我们考虑运算放大器的非反相输入端,我们看到106到1012Ω。桥差分电压信号也处理得不好的运算放大器尤其是高阻抗桥(运算放大器具有较差的共模抑制,因为一个运算放大器放大直流,噪声和其他共模电压---不好提取埋在噪声弱信号)。


(责任编辑:Ondy)

下载的用户同时下载了...

MongoDB数据库遭大规模勒索攻击,被劫持26000多台服务器

刚刚曝出的大新闻,MongoDB数据库叕被攻击了。就在上周末,三个黑客团伙劫持了MongoDB逾26000多台服务器,其中规模最...


用大数据判断疾病预后效果,GNS Healthcare 获600万美元融资

为患者匹配最适合的药物与治疗方案 美国精准医疗公司GNS Healthcare 近日宣布完成了600万美元的股权融资,投资方为...


[原创] ST STUSB1600双类型USB Type-C控制方案

ST公司的STUSB1600是带有VCONN开关的USB Type-C控制器,能处理USB Type-C连接检测,插入取向检测,主到设备连接,支持VCONN和VBUS配...


ROHM 600V PrestoMOSFET R60xxMNx系列助力家电节能环保

据称,在全球的电力需求中,近50%被用于驱动电机,随着空调在新兴国家的普及,全球的电力局势逐年严峻。用于功...


业界最快trr性能的600V超级结MOSFET PrestoMOS新增更低Ron、更低Qg的“R60xxMNx系列”

全球知名半导体制造商ROHM的高速trr※1型600V 超级结MOSFET PrestoMOS※产品群又新增“R60xxMNx系列”,非常适用于要求低功...


OmniVision豪威科技最新1600万像素PureCel®Plus-S传感器 助力智能手机高品质成像新时代

豪威科技公司(OmniVision Technologies)今日宣布推出专为下一代旗舰型智能手机设计,具有高性能,低功耗以及高分辨率的图像传感器OV16B10。基于OmniVision 的第二代1.12微米PureCel®Plus-S技术,OV...


试问还有谁?——英飞凌40W超高效率适配器充电器解决方案独孤求败

今天爱板网就给大家推荐一款40W超高效率的适配器/充电器参考设计板——基于英飞凌准谐振控制器ICE2QS03G以及最新...


OmniVision豪威科技最新1600万像素PureCel Plus-S传感器 助力智能手机高品质成像新时代

行业领先的数字图像解决方案开发商豪威科技公司(OmniVision Technologies)今日宣布推出专为下一代旗舰型智能手机设计...


一安卓开发者狂买600多款手机 他疯了吗?

近日,一位Android开发者狂买600多款不同的Android设备,而且他还抱怨还有很多设备买不到。难道Android开发人员都是土豪?还是逗比?都不是。这一切只因Android的碎片化已经相当严重。 一张图...


苹果、Facebook介入:移动AR市场2021年或达600亿美元

苹果在WWDC 17大会上宣布推出ARkit for iOS,并称之为“世界上最大的AR平台”,从而将移动AR大战推向了新的高度。他们瞄准的这个市场有望在2021年吸引超过10亿用户,创造600亿美元营收。 马克...