传感器简易流体强计电路

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简介:使用扩散型半导体压力换能器(下称扩散型压力传感器),能较容易地将流体压力变换成电量。

使用扩散型半导体压力换能器(下称扩散型压力传感器),能较容易地将流体压力变换成电量。这种扩散型压力传感器制作在几mm2的硅片上,按电桥形式设置扩散电阻,芯片面上受压力作用导致电阻值发生变化,利用这种现象将压力变成电信号。

硅片腐蚀成几十μΜ,由厚度即可确定标称压力。标称压力在10×105Pa以下,主要用于检测非腐蚀性气体的压力。标称输出电压达100mv左右,比应变片的输出大几倍到十几倍,故用普通运算放大器的电路即可利用。

扩散型压力传感器容易受温度影响,故也需要进行温度补偿,这里介绍的p-3000s扩散型压力传感器包括以激光微调的厚膜电阻构成的补偿电路全部装在封装外壳内,故单个传感器在0~50℃的温度漂移小于0.02%FS/℃。 传感器简易流体强计电路 图12.5示出使用p-3000s-102G的数字式液体压强计电路。该液体压强计用液晶显示的3?位显示,可直读(-1~+1)×105 Pa的压力值。其外形小到可放在手掌上,可用电池驱动,作为手提式液体压强计,跟点测试仪一样,能用作空压测试仪,携带方便。电路构成十分简便,可说是简易型,跟高精度传感器相组合,在室温附近,精度达到±0.3%FS,故在机械式仪表的校正中非常有效。

电路用ICL7136芯片构成,A/D变换器、基准电压电路、钟频发生电路、液晶显示器驱动电路,以及必要的全部功能都制作在该芯片内。为了对p-3000s有效地进行温度补偿,用1.5mA的恒电流驱动,故附加FET构成的恒流电路。输出的零电压(电桥不平衡电压)通过传感器的内部补偿电路可补偿到±3mV以下,用VR2 进行外部调零。

加额定压力时的输出比较分散,这种分散现象可通过VR3 改变基准电压,从而调整满量程,将来自传感器的输出照原样作为A/D变换器的输入。小数点显示要外加部件,故省略掉。 传感器简易流体强计电路

其他IC周围的元器件是A/D变换器的固有部件,应注意其数值和种类等对精度的影响。由表12.4可看出,P-3000S的电桥电阻为4.7kΩ±30%,流过电阻的恒电流为1.5mA,最低电源电压必须为9.1v。用两节9v干电池串联,用FET和齐纳二极管稳压。传感器和齐纳二极管中流过的电流高于集成电路和液晶显示器中流过的电流,但实际可用几十小时,并有不用塞绳的优点。另外,长时间检测时,要考虑附加功率保护电路和交流转接器。

为了提高精度,还应在传感器驱动用恒用电流电路和传感器输出信号处理电路的稳定度方面多下功夫。

如上所述,将扩散型压力传感器p-3000s系列除标压外还有微压压力传感器" target="_blank" >差压和绝对两种,这些传感器使用这里介绍的电路,即可构成差压和绝对的流体压强计,这些压强计不仅能单独检测压力,还可广泛用于检测泄漏量和真空度。

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