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我公司对硅智能压力传感器系统设计

文章来源:吉创仪表 作者:小艾 发布时间:2019-04-18 10:05:35 浏览量:
本系统是从一个压力传感器同时获取到压力电压信号和温度电压信号,然后利用高精度运放对压力电压信号进行差分放大处理。
文本关键词:压力传感器,智能压力变送器
本系统是从一个压力传感器同时获取到压力电压信号和温度电压信号,然后利用高精度运放对压力电压信号进行差分放大处理,同时巧妙地运用运放与传感器构成的反馈电路产生恒电流源为传感器供电,并获取到传感器工作状态下的温度电压信号。

系统还采用模拟电流 4mA~20mA 传输和基于 RS485 协议的数字通信两种长距离传输方法传送实时的补偿后的压力数据。硬件电路系统框图如图 1-1,它由前向传感器数据采集通道,MCU 控制器信号处理模块,后向数字和模拟信号输出通道组成。

 
1-1
传感器数据采集模块

 此模块利用同一个硅压阻式压力传感器具有压力电压信号和温度电压信号两测的特性同时获取压力电压信号和温度电压信号,并进行初步预处理,同时利用系统中产生的一个精准电压通过电流串联负反馈电路产生恒电流源来供传感器工作。

硅压阻式压力传感器的两测原理

压阻式压力传感器是利用半导体材料硅在力的作用下产生的电阻阻值的变化这种压阻效应而制成的,它将 4 个等值电阻作为敏感元件扩散在同一硅膜片上,构成惠斯通电桥。

压力电压信号预处理电路

由于压阻式压力传感器的输出电阻很大,而且采用恒电流源供电,为保证压力传感器的正常工作,压力信号的差分放大电路的输入电阻也应该相对更大,也应该具有高共模抑制比的特征,因此系统采用的是基于运放OP295的差分放大器电路。

温度电压信号采集及恒电流源控制电路

 利用压力传感器两测的特点,采用运放与传感器构成电流串联负反馈电路,把温度信号的提取以及恒电流源的产生结合在一起。

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