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由于材料、加工工艺以及传感器的工作原理等因素,使得传感器普遍存在着非线性及温度漂移等问题。为提高传感器的测量精度,设计了一种基于PC;A309的信号调理电路,在分析电路各功能模块的基础上,详细介绍了外围电路的设计方案,根据传感器的理论数学模型,对软件补偿算法进行了详细分析,给出了算法流程,通过软硬件的结合实现了传感器误差的智能补偿。
这里考虑的调理对象是一种硅压阻式压力传感器,采用高精密半导体电阻应变片组成惠斯顿电桥,作为力电变换的测量电路,结构原理如图1所示。Rl-R4为应变电阻,VLX,为电桥激励电压,以为电桥输出电压。惠斯顿电桥的压阻式传感器,如无压力变化,其输出为零,几乎不耗电。
根据电桥的基本特性,当外界压力使Rl-R4的电阻发生改变时,玑的值也会相应地发生改变,U,值的大小反应了施加于传感器上的外部压力的大小。为了提高传感器的灵敏度,在电桥设计时,把一对阻值增大的电阻相对排布(R:、R。),另一对阻值减小的电阻相对排布(R,、R4),如此,电桥的输出为:
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