CN204964077U - 一种压阻式压力传感器压力检测电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种恒流型压阻式压力传感器压力检测电路，其中压阻式压力传感器包括四个连接成惠斯特电桥的压敏电阻其特征在于：还包括一精密电阻，第二压敏电阻的第二端和第四压敏电阻的第二端与精密电阻的第一端连接，精密电阻的第二端与恒流源的第二端连接，连接四根引线，第一根引线与第四压敏电阻的第二端连接；第二根引线与第一压敏电阻的第二端连接，第三根引线与精密电阻的第一端连接；第四根引线与精密电阻的第二端连接；测量第一根引线和第二根引线之间的电桥输出电压，测量第三根引线和第四根引线之间的精密电阻分压。与现有技术相比，本实用新型电路简单、可靠、稳定、成本低，对恒流源精度要求不高，不受温度影响，具有故障判断功能。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种压阻式压力传感器压力检测电路。
背景技术
压阻式压力传感器依据压阻效应原理，通常把四个压敏电阻连接成惠斯特电桥结构，即四个压敏电阻第一压敏电阻、第二压敏电阻、第三压敏电阻和第四压敏电阻中，第一压敏电阻的第一端与第四压敏电阻的第一端连接，第一压敏电阻的第二端与第二压敏电阻的第一端连接，第二压敏电阻的第二端与第三压敏电阻的第二端连接，第三压敏电阻的第一端与第四压敏电阻的第二端连接，参见图1所示，其测量压力原理为：当压力传感器受到压力后，第一压敏电阻、第二压敏电阻、第三压敏电阻和第四压敏电阻阻值发生变化，使得电桥输出电压Vp相应变化，通过对电桥输出Vp的处理得出相应的压力值。而给压阻式压力传感器供电有两种方式，一种为恒压源，一种为恒流源。恒压源供电时，电桥输出电压Vp与供电电源电压成正比，因此压阻式压力传感器的输出精度直接受供电电源精度的限制，同时由于桥臂电阻对温度敏感，所以用恒压源供电时，不能消除温度的影响，因此实际应用中，恒压源供电的方式通常不被使用。而采用恒流供电方式，则不受温度影响，电桥输出电压Vp与恒流电流成正比，并且电桥输出电压Vp与施加在压阻式压力传感器上的压力成正比，但是缺点在于，对恒流源的精度要求较高，较难实现，且成本较高。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种不受温度影响、成本低、对恒流源精度要求不高的压阻式压力传感器压力检测电路。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种压阻式压力传感器压力检测电路，其中压阻式压力传感器包括四个压敏电阻：第一压敏电阻、第二压敏电阻、第三压敏电阻和第四压敏电阻，第一压敏电阻的第一端与第四压敏电阻的第一端连接，第一压敏电阻的第二端与第二压敏电阻的第一端连接，第二压敏电阻的第二端与第三压敏电阻的第二端连接，第三压敏电阻的第一端与第四压敏电阻的第二端连接，其特征在于：还包括一精密电阻，第一压敏电阻的第一端和第四压敏电阻的第一端与恒流源的第一端连接，第二压敏电阻的第二端和第四压敏电阻的第二端与精密电阻的第一端连接，精密电阻的第二端与恒流源的第二端连接，连接四根引线，第一根引线与第四压敏电阻的第二端连接；第二根引线与第一压敏电阻的第二端连接，第三根引线与精密电阻的第一端连接；第四根引线与精密电阻的第二端连接；然后测量第一根引线和第二根引线之间的电桥输出电压，测量第三根引线和第四根引线之间的精密电阻分压；通过精密电阻分压、电桥输出电压和精密电阻阻值计算压力传感器的压力值。
较好的，所述精密电阻为精度±0.01％的精密电阻。
作为改进，所述恒流源可以由稳压源替代。
再改进，可以将恒流源替换成稳压源，此时需要增加一个电阻器，该电阻器的第一端与稳压源的正极连接，该电阻器的第二端与第一压敏电阻的第一端连接，另外，精密电阻的第二端与稳压源的负极连接。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：该电路简单、可靠、稳定、成本低，对恒流源精度要求不高，不受温度影响，具有故障判断功能。
附图说明
图1为现有技术中恒流型压阻式压力传感器压力检测电路原理图。
图2为本实用新型实施例一中恒流型压阻式压力传感器压力检测电路原理图。
图3为本实用新型实施例三中压阻式压力传感器压力检测电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
实施例一：
如图2所示的恒流型压阻式压力传感器压力检测电路，其中压阻式压力传感器包括四个压敏电阻：第一压敏电阻R1、第二压敏电阻R2、第三压敏电阻R3和第四压敏电阻R4，第一压敏电阻R1的第一端与第四压敏电阻R4的第一端连接，第一压敏电阻R1的第二端与第二压敏电阻R2的第一端连接，第二压敏电阻R2的第二端与第三压敏电阻R3的第二端连接，第三压敏电阻R3的第一端与第四压敏电阻R4的第二端连接，还包括一精密电阻RS，第一压敏电阻R1的第一端和第四压敏电阻R4的第一端与恒流源Is的第一端连接，第二压敏电阻R2的第二端和第四压敏电阻R4的第二端与精密电阻RS的第一端连接，精密电阻RS的第二端与恒流源的第二端连接，连接四根引线，第一根引线与第四压敏电阻的第二端连接；第二根引线与第一压敏电阻的第二端连接，第三根引线与精密电阻的第一端连接；第四根引线与精密电阻的第二端连接；然后测量第一根引线和第二根引线之间的电桥输出电压VP，测量第三根引线和第四根引线之间的精密电阻分压VS；通过精密电阻分压VS、电桥输出电压VP和精密电阻阻值计算压力传感器的压力值该计算式中，Pmax为本实施例中压阻式压力传感器在通过最大承受电流Imax能承受的最大压力，而Umax为此时压阻式压力传感器对应输出的电桥输出电压，Imax、Umax、Pmax为压阻式压力传感器的常规参数；而精密电阻为精度±0.01％的精密电阻。
通常测量Vp、Vs的数值范围，可以判断电路的故障原因；例如：测得Vs和Vp均接近0，则说明压力传感器与电阻Rs之间形成短路或压力传感器与电阻Rs之间的引线断路；若Vp接近于0，而Vs正常，则说明压力传感器的输出接线端断路；若Vp为0，而Vs为测量最大上限，则说明压力传感器内部短路。
实施例二
与实施例一不同的是，恒流源由稳压源代替。
实施例三
与实施例二不同的是，增加一个电阻器R5，该电阻器R5的第一端与稳压源的正极V+连接，该电阻器R5的第二端与第一压敏电阻的第一端连接，另外，精密电阻的第二端与稳压源的正极的负极V-连接，参见图3所示。
Claims (4)
1.一种压阻式压力传感器压力检测电路，其中压阻式压力传感器包括四个压敏电阻：第一压敏电阻、第二压敏电阻、第三压敏电阻和第四压敏电阻，第一压敏电阻的第一端与第四压敏电阻的第一端连接，第一压敏电阻的第二端与第二压敏电阻的第一端连接，第二压敏电阻的第二端与第三压敏电阻的第二端连接，第三压敏电阻的第一端与第四压敏电阻的第二端连接，其特征在于：还包括一精密电阻，第一压敏电阻的第一端和第四压敏电阻的第一端与恒流源的第一端连接，第二压敏电阻的第二端和第四压敏电阻的第二端与精密电阻的第一端连接，精密电阻的第二端与恒流源的第二端连接，连接四根引线，第一根引线与第四压敏电阻的第二端连接；第二根引线与第一压敏电阻的第二端连接，第三根引线与精密电阻的第一端连接；第四根引线与精密电阻的第二端连接；然后测量第一根引线和第二根引线之间的电桥输出电压，测量第三根引线和第四根引线之间的精密电阻分压；通过精密电阻分压、电桥输出电压和精密电阻阻值计算压力传感器的压力值。
2.根据权利要求1所述的压阻式压力传感器压力检测电路，其特征在于：所述精密电阻为精度±0.01％的精密电阻。
3.根据权利要求1所述的压阻式压力传感器压力检测电路，其特征在于：所述恒流源由稳压源替代。
4.根据权利要求1所述的压阻式压力传感器压力检测电路，其特征在于：还包括一电阻器，该电阻器的第一端与稳压源的正极连接，该电阻器的第二端与第一压敏电阻的第一端连接，另外，精密电阻的第二端与稳压源的负极连接。
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