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驅(qū)動應(yīng)變橋傳感器的信號調(diào)理I

作者: 時間:2012-02-08 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
此電路將基準電流放大14倍足以2KW~5KW范圍的PRT?;鶞孰娏饔?/SPAN>RISRCRSRC上的電壓提供。此電壓由運放U1反饋回路中的16位精密D/A轉(zhuǎn)換器FSO DAC設(shè)置。

滿量程輸出DAC(FSO DAC)具有△∑結(jié)構(gòu)并從閃存中的溫度系數(shù)索引表取得數(shù)字輸入。每1.5℃溫度增量每4ms提供唯一的16位系數(shù)給DAC。DAC的輸出電壓P溝道MOSFET T1的柵極,T1又產(chǎn)生足夠的電流到RISRCRSTC,以產(chǎn)生等效的FSO DAC電壓。通過T1的電流,由T2鏡像放大14倍作為橋電流。

電阻RSTC根據(jù)溫度的變化實現(xiàn)激勵電流的一級調(diào)諧。對于硅PRT,電流流過傳感器橋時產(chǎn)生電壓,電壓則引起溫度的變化。由此可見,傳感器在橋電阻和溫度之間提供了一個良好的傳遞函數(shù)。用電流激勵傳感器橋,可以按比例調(diào)節(jié)所產(chǎn)生橋電壓,用作失調(diào)和靈敏度的一階補償。這一過程是通過將橋電壓(BDR引腳)切換到滿標程輸出溫度補償DAC(FSOTC DAC)的基準輸入來實現(xiàn)。注意,采用片狀或厚膜應(yīng)變片時一般不采用電流激勵。

MAX1452的內(nèi)部75KW電阻可用做RISRCRSTC,或用開關(guān)SW1SW2切換外部電阻(見圖5)。ISRC引腳提供與運放的連接,并允許來自橋驅(qū)動的電壓反饋。圖6-8示出3個不同的電壓驅(qū)動電路。

圖6 高阻抗傳感器用的電路(不用外部器件)

圖7 低阻抗傳感器用電路(帶外部npn晶體管)

圖8 采用外部Rsupp驅(qū)動的電路

對于2KW或更高阻抗的傳感器,圖6所示的簡單電路提供到橋的電壓驅(qū)動激勵。斷開SW1SW2禁止FSOTC DAC調(diào)變電路。連接引腳ISRCBDR實現(xiàn)運放反饋回路,因此,得到來自橋激勵電壓的反饋。在供給橋電流時,晶體管T1T2(它們是并聯(lián))使橋電壓上升到FSO DAC電壓。

連接惠斯登橋電路的低阻抗(120W~2KW)應(yīng)變片或薄膜電阻器不能由T2直接驅(qū)動,但用射極跟隨器配置的外部npn晶體管(7)可解決此問題。流經(jīng)npn晶體管的電流直接來自連接集極的



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