驅(qū)動應(yīng)變橋傳感器的信號調(diào)理I

溫度會影響傳感器性能，導(dǎo)致零阻抗輸出電壓漂移(也稱之為失調(diào))和負(fù)荷條件下靈敏度改變(也定義為滿標(biāo)輸出電壓)。傳感器制造廠家在電路中加入熱敏電阻對這些變化進(jìn)行一階補償(見圖1~3)。

隨著溫度的變化，電阻RFSOTC和RFSOTC-SHUNT調(diào)整橋激勵電壓。通常，RFSOTC材料具有正溫度系數(shù)，可在溫度上升時降低橋激勵電壓。隨著溫度的上升，傳感器輸出變得愈加對負(fù)載敏感，而降低的橋激勵電壓有效地抵消固有溫度對降低傳感器輸出的影響。電阻RSHUNT對溫度或應(yīng)變不敏感，它用于微調(diào)RFSOTC的TC補償值。OW的RSHUNT值將抵消RFSOTC所有影響，而RSHUNT開路時(阻值無限大)，將完全受RFSOTC的影響。這種方法用于溫度靈敏度效應(yīng)的一階補償相當(dāng)好，但不能補償更復(fù)雜和更高階的非線性效應(yīng)。

在橋的一個臂上加入熱敏電阻，可實現(xiàn)偏移變化的溫度補償。這些電阻如圖1-3所示的ROTC-POS或ROTC-NEG。并聯(lián)電阻ROTC-SHUNT微調(diào)ROTC-POS或ROTC-NEG所引起的溫度影響值。采用ROTC-POS還是ROTC-NEG？取決于偏移是正或負(fù)溫度系數(shù)。

用電流激勵橋傳感器會導(dǎo)致橋阻抗隨負(fù)載變化，而且電流會對消或使內(nèi)置靈敏度補償網(wǎng)絡(luò)(圖2中的RFSOTC和RFSOTC-SHUNT)無效。

有些方法對解決這些問題是有效的，并可啟用電流激勵驅(qū)動，而且較容易的方法是在配置中用MAX1452，提供電壓驅(qū)動。此電路具有用電壓激勵提供所必須的大電流能力，但所需的外部元件數(shù)最少。MAX1452是一款完整的高集成度信號調(diào)理IC，可實現(xiàn)傳感器激勵、信號濾波和放大以及偏移和靈敏度的溫度線性化。

MAX1452主要設(shè)計用于檢測壓力的硅壓阻式傳感器(PRT)。它包含4個16位△∑DAC、一個溫度傳感器以及用于橋傳感器溫度補償和線性化的索引溫度系數(shù)表(見圖4)。通過檢測元件和電壓輸出之間的模擬信號通路實現(xiàn)溫度補償和放大。此IC適合片狀或薄膜應(yīng)變片，用最少的外部電路來提供惠斯登橋的電壓基激勵和大電流驅(qū)動能力。

MAX1452包含PRT電流激勵電路(圖5)。此電路包括電流鏡像電路(T1和T2)