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    如何实现测压元件/压力传感器测量
    2016-09-18 09:20
    以下部分描述了进行有效的测压元件/压力传感器测量所需的数据采集及信号调理设备。基本的测量需要包括:激励、信号放大、平衡电桥。
     
    电桥激励
     
    测压元件的信号调理电路通常提供了恒定的电压源来给电桥供电。虽然在工业范围内没有规定标准的电压大小,但激励电压一般在3到10伏之间。更高的激励电压能够成比例产生更高的输出电压,但同时由于自身发热,会导致更高的误差。很重要的一点是,激励电压必须非常精确稳定。
     
    信号放大
     
    测压元件及电桥的输出相对来说是个小量。实际应用中,大多数测压元件及基于负载的传感器输出都小于10 mV/V(每伏激励电压的输出电压为10 mV)。10伏的激励电压,输出信号为100 mV。因此测压元件的信号调理电路通常包括放大部分来增强信号,以增加测量的分辨率、改善信噪比。
     
    电桥平衡,零位调整
     
    安装完的电桥很难保证在零应力状态下输出精确为零,桥臂电阻阻值及导线电阻等的微小差异都将导致电桥输出非零的初始偏移电压。以下方法能够解决系统初始偏移电压的问题。
     
    软件补偿 – 第一种补偿偏移电压的方法是在软件中补偿。在使用前进行一次初始测试,我们称之为自稳零。这个方法简单、快速,无需手动调整。但缺点是,电桥的偏移输出并没有消除。在偏移较大的情况下,限制了输出电压放大器的增益,进而限制了测量的动态范围。
     
    零位调整电路 – 第二种平衡方法是采用可变电阻或电位计,将电桥输出电压调零。通过调节电位计来控制电桥输出,可将初始输出调为零。
     
    缓冲零位调整 – 第三种方法和软件补偿法类似,并不直接作用于电桥。缓冲调零法在调零电路的放大输出端增加一个可调的DC电压。
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