恒定电流驱动的电桥式传感器驱动/放大电路

2011-05-04 11:35:45来源: 互联网

电路的功能

应变仪、磁性电阻元件、半导体压力传感器等以电桥方式工作是很常见的。置方式有平衡驱动和方法又抱括恒压驱动和恒流驱动。本电路用数MA的恒定电流使传感器不平衡置偏,由仪表放大器接收。传感器采用扩散式压力传感器P-3000S-102G,压力范围为0~1KG/CM2。

电路工作原理

OP放大器A1为恒流输出电路,电流大小由基准电压VZ和传感电阻决定,本电路用可变电阻的最大阻,否则OP放大器输出会饱和、使工作不稳定。电桥电阻为为4.7K±30%,如果有1.5MA的偏流流过,就会产生最大为9.165V的等效电压,A1必须输出10.425V的电压,该电压是传感电压与电桥等效电压相加。调零方法是使电桥略不平衡,输出一定的电压进行调零。如果用下一级仪表放大器进行调零也行。平衡输入放大器加了滤除高频噪声的缓冲滤波器,时间常数根据最高响应频率确定。

仪表放大器为标准构成方式,该电路的增益AV由AV=1+(2R3/RG)决定,传感器输出灵敏度为100±30MV/FS,要使输出端获得0~+1V的电压,AV应等于7.7~14.3倍。RO的计算方法根据上面的公式为RO=2RS/(AV-1),所以RO=1.5~3K,考虑少许余量,在1K上串联一个2K的可变电阻。

调整

在传感器不加压情况下,调节VR1使偏流IB为1.5MA。断开传感器的一端,接上测量电流用的跨接线,对电流进行测量。没有必须进行准确的调节,可把VR1换成固定电阻。

用VR2调零,为了使变化范围不超出要求。R3、R4应尽量采用高阻值。最后给传感施加KG/CM2的压力,调整VR3直到输出端电压等于1.000V为止。为慎重起见,应收集0~1KG/CM2范围内的数据,并记录线性误差。

设计要点

采用半导体器件的传感器必定有温度系数,如果是P-3000S,用激光来微调厚膜电阻使具有较小的温度系数。但进行高精度测量时,必须考虑采用温度补偿电路问题,采取简单方法可用热敏电阻与RO串联,连升降环境温度,边进行调整。

这里采用了完善的差动放大电路,人们往往认为电路应具有低漂移特性,其实传感器输出为100MV/FS时,采用普通OP放大器就已是够了。

元件的选择

尽管所采用的传感器在元件表中没有列出,但如果是P3000S-102G,根据漂移等级,应在±0.02/0.04/0.1%FS中挑选。

基准电压二极管必须选用1.2V的产品。

关键字:驱动

编辑:eeleader 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/gykz/2011/0504/article_5821.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。
论坛活动 E手掌握
微信扫一扫加关注
论坛活动 E手掌握
芯片资讯 锐利解读
微信扫一扫加关注
芯片资讯 锐利解读
推荐阅读
全部
驱动

小广播

独家专题更多

富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
馆内包含了 纵览FRAM、独立FRAM存储器专区、FRAM内置LSI专区三大部分内容。 
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
 
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
 
电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2016 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved