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传感器知识

    随着社会的发展,最近几年,所有的传感器都发生了很大的变化,这里主要讲述下压力传感器。跟以前的传感器比较起来,现在产品的技术更加的成熟,测量数据更加的稳定,测量精度更加的高。之前很多的传感器使用起来比较复杂,因此专家需要花更多的心思到调节电路上面,发觉开发这些电路有很大的难度。可是到了现在,专家们只需要利用一些基础知识,同时应用一些新的在线传感器设计工具,这样就可以解决很多之前一直都解决不了的问题。
    现在传感器在市场上已经随处可见,下面介绍一下基于惠斯顿电桥的压力传感器
    现在越来越多的测量压力的传感器都应用微机电系统技术实现的,它是由四个利用了惠斯顿电桥的相关结构连合起来的压敏电阻组合而成的。如果传感器没有受到压力的作用的时候,惠斯顿电桥中的四个电阻值都是相同的。可是一旦有外力作用到电桥上面的时候,两个相向的电阻值就会变大,而剩下两个电阻值就会相应地变小,而变大和变小的电阻值是一样的。
    实际上,事情并没有想象中的那么简单。因为压力传感器有增益和偏移误差存在。增益误差其实就是相对于增加到传感器上的外力来说,传感器输出的敏感程度。而偏移误差就是指当传感器没有受到外力作用的时候,传感器输出还是存在的。典型传感器通常要求激励电压为五伏,还需要具备20mV/V的标称满刻度输出。激励电压为5V的时候,标称满刻度输出就是:5V×20 mV/V=100mV。
    偏移电压有可能是二毫伏,或者说是满刻度的百分之二;最大和最小的满刻度输出电压就有可能是150mV和50mV,或者说是标称满刻度的正负50%。
    如果把两个电阻串联起来组成电阻串,那么它们就是等值电阻。这两个电阻间的节点电压大小就是电阻串电压的百分之五十。当其中的一个电阻值增加1%的时候,另一个电阻值就相应地减小1%,而这两个电阻间的节点电压也会发生1%的变化。但是如果将两个电阻串并联起来的话,左上方、左下方、右上方和右下方各一个电阻。那么左下方以及右下方的电阻值都会减少1%,而另外的两个电阻值相对应地增加1%,而两个中点间电压一开始为0,可是这个时候会改变2%。而具有两个并行的分支这个装配的就是所说的惠斯顿电桥。
    当对偏移和传感器输出电压和压力间的真正的关系不清楚的话,那么就只可以大概地估量压力传感器受到的压力大小。这就是说,要使精度更加的好,就需要使用校准的办法。随着时间的变化,提供给传感器的满刻度和偏移的误差的变化也比较稳定,所以,如果传感器经过校准之后,在使用寿命期间,传感器就可能不再需要更换校准系数,但是还是可以满足精度的要求。但是,不改变校准系数并不意味着不再进行校准的操作。在每一次的上电之前,还是需要校准系统的。
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