壓力傳感器和惠斯頓電橋的介紹

隨著社會的發(fā)展，***近幾年，所有的傳感器都發(fā)生了很大的變化，這里主要講述下壓力傳感器。跟以前的傳感器比較起來，現(xiàn)在產品的技術更加的成熟，測量數(shù)據(jù)更加的穩(wěn)定，測量精度更加的高。之前很多的傳感器使用起來比較復雜，因此專家需要花更多的心思到調節(jié)電路上面，發(fā)覺開發(fā)這些電路有很大的難度。可是到了現(xiàn)在，專家們只需要利用一些基礎知識，同時應用一些新的在線傳感器設計工具，這樣就可以解決很多之前一直都解決不了的問題。

現(xiàn)在傳感器在市場上已經(jīng)隨處可見，下面介紹一下基于惠斯頓電橋的壓力傳感器。

現(xiàn)在越來越多的測量壓力的傳感器都應用微機電系統(tǒng)技術實現(xiàn)的，它是由四個利用了惠斯頓電橋的相關結構連合起來的壓敏電阻組合而成的。如果傳感器沒有受到壓力的作用的時候，惠斯頓電橋中的四個電阻值都是相同的。可是一旦有外力作用到電橋上面的時候，兩個相向的電阻值就會變大，而剩下兩個電阻值就會相應地變小，而變大和變小的電阻值是一樣的。

實際上，事情并沒有想象中的那么簡單。因為壓力傳感器有增益和偏移誤差存在。增益誤差其實就是相對于增加到傳感器上的外力來說，傳感器輸出的敏感程度。而偏移誤差就是指當傳感器沒有受到外力作用的時候，傳感器輸出還是存在的。典型傳感器通常要求激勵電壓為五伏，還需要具備20mV/V的標稱滿刻度輸出。激勵電壓為5V的時候，標稱滿刻度輸出就是：5V×20mV/V=100mV。

偏移電壓有可能是二毫伏，或者說是滿刻度的百分之二；***大和***小的滿刻度輸出電壓就有可能是150mV和50mV，或者說是標稱滿刻度的正負50%。

如果把兩個電阻串聯(lián)起來組成電阻串，那么它們就是等值電阻。這兩個電阻間的節(jié)點電壓大小就是電阻串電壓的百分之五十。當其中的一個電阻值增加1%的時候，另一個電阻值就相應地減小1%，而這兩個電阻間的節(jié)點電壓也會發(fā)生1%的變化。但是如果將兩個電阻串并聯(lián)起來的話，左上方、左下方、右上方和右下方各一個電阻。那么左下方以及右下方的電阻值都會減少1%，而另外的兩個電阻值相對應地增加1%，而兩個中點間電壓一開始為0，可是這個時候會改變2%。而具有兩個并行的分支這個裝配的就是所說的惠斯頓電橋。

當對偏移和傳感器輸出電壓和壓力間的真正的關系不清楚的話，那么就只可以大概地估量壓力傳感器受到的壓力大小。這就是說，要使精度更加的好，就需要使用校準的辦法。隨著時間的變化，提供給傳感器的滿刻度和偏移的誤差的變化也比較穩(wěn)定，所以，如果傳感器經(jīng)過校準之后，在使用壽命期間，傳感器就可能不再需要更換校準系數(shù)，但是還是可以滿足精度的要求。但是，不改變校準系數(shù)并不意味著不再進行校準的操作。在每一次的上電之前，還是需要校準系統(tǒng)的。