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压阻式贺德克压力传感器集成电路分析

2020-06-17 11:19

        贺德克压力传感器采用惠斯登电桥构成测量差压的传感器电路,是一种具有较高灵敏度的测量方法,之所以连接成惠斯登电桥,是因为测量惠斯登电桥的电输出电压信号比直接测量扩散电阻的阻值变化量容易,准确,另外,惠斯登电桥还可以有效消除温度对压阻的影响。硅压阻式压力传感器的核心是力敏感元件(硅弹性膜片和力敏电阻),弹性膜片的一侧是和被测系数相连接的高压腔,另一侧是低压腔,针对单片集成压力传感器信号的识取和处理,提出了一种高增益、全摆幅的运算放大电路,电路采用两级放大,具有对称的输人结构和全摆幅输出结构。将电路通过计算机软件进行模拟,在5V的电源电压下,利用此电路可以构成仪表放大器,从而一步设计出集成压力传感器。
 
        贺德克压力传感器压阻式传感器是利用半导体的电阻率随应力变化的性质制成的半导体器件,这种传感器是在半导体材料的基片上,采用集成电路工艺扩散上电阻,并将扩散电阻直接作为敏感元件,硅压阻式压力传感器的核心部分是一圆形硅膜片,集成在硅片上的四个等值电阻连成平衡电桥,当被测压力作用于硅片上时,电阻值发生变化,电桥失去平衡,产生电压输出。但是,由于制造工艺和温度影响等原因,电桥存在零点输出、热零点漂移、热灵敏度漂移和非线性等问题,影响传感器的精确性。因此,必须采取有效措施,减少并补偿这些因素影响带来的误差,提高其准确性。

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