本教程解釋了用于壓力、溫度、電流、光和接近感應(yīng)的最流行的傳感器傳感器類型的傳感器信號(hào)鏈。本文介紹了選擇信號(hào)路徑的復(fù)雜性。示例電路和框圖可幫助讀者選擇一組最佳部件以滿足他們的設(shè)計(jì)需求。

壓力傳感器和稱重秤（力傳感）

檢測(cè)和測(cè)量壓力和重量的需求是現(xiàn)代工業(yè)控制和系統(tǒng)監(jiān)控的一個(gè)非常普遍的要求。壓力測(cè)量尤其重要，因?yàn)樗查g接用于測(cè)量流量、高度和其他屬性。壓力和重量測(cè)量設(shè)備可被視為“力傳感器”，因?yàn)榱κ怯绊憘鞲衅鬏敵龅膶傩?。力傳感器的?yīng)用范圍很廣，從真空計(jì)到重型機(jī)械秤、工業(yè)液壓設(shè)備和用于內(nèi)燃機(jī)的歧管絕對(duì)壓力 (MAP) 傳感器。每個(gè)應(yīng)用對(duì)精度、準(zhǔn)確度和成本都有其不同的需求。

壓力傳感器 壓力傳感器

盡管有多種方法和技術(shù)可以測(cè)量壓力和重量（力傳感），但最常用的測(cè)量元件是應(yīng)變片。

兩種最常見(jiàn)的應(yīng)變計(jì)類型是用于各種重量/壓力傳感器的金屬箔類型，以及廣泛用于測(cè)量壓力的基于半導(dǎo)體的壓阻式傳感器。與金屬箔型換能器相比，壓阻式換能器更靈敏，線性度更好，但具有較大的溫度依賴性和較大的初始偏移。

原則上，所有應(yīng)變計(jì)都通過(guò)改變電阻值對(duì)施加的力做出反應(yīng)。因此，在存在電激勵(lì)的情況下，它們有效地將壓力或重量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。通常，這些有源電阻元件（應(yīng)變計(jì)）中的一個(gè)、兩個(gè)或四個(gè)布置在惠斯通電橋配置（有時(shí)稱為稱重傳感器）中，以根據(jù)壓力或重量產(chǎn)生差分輸出電壓。

工程師可以設(shè)計(jì)出滿足各種力傳感應(yīng)用的獨(dú)特要求的傳感器模塊。成功的設(shè)計(jì)將包括適合物理特性的傳感元件和適當(dāng)設(shè)計(jì)的信號(hào)鏈。

力感應(yīng)用中的信號(hào)鏈框圖。

完整的信號(hào)鏈解決方案

傳感器信號(hào)鏈必須處理存在噪聲的極小信號(hào)。準(zhǔn)確測(cè)量電阻式傳感器輸出電壓的變化需要能夠精確提供以下電氣功能的電路：激勵(lì)、放大、濾波和采集。某些解決方案可能還需要使用數(shù)字信號(hào)處理 (DSP) 技術(shù)來(lái)進(jìn)行信號(hào)處理、誤差補(bǔ)償、數(shù)字增益和用戶可編程性。

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