一種壓阻式壓力傳感器壓力檢測電路的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種壓阻式壓力傳感器壓力檢測電路。
【背景技術】
[0002] 壓阻式壓力傳感器依據(jù)壓阻效應原理，通常把四個壓敏電阻連接成惠斯特電橋結 構，即四個壓敏電阻第一壓敏電阻、第二壓敏電阻、第三壓敏電阻和第四壓敏電阻中，第一 壓敏電阻的第一端與第四壓敏電阻的第一端連接，第一壓敏電阻的第二端與第二壓敏電阻 的第一端連接，第二壓敏電阻的第二端與第三壓敏電阻的第二端連接，第三壓敏電阻的第 一端與第四壓敏電阻的第二端連接，參見圖1所示，其測量壓力原理為：當壓力傳感器受到 壓力后，第一壓敏電阻、第二壓敏電阻、第三壓敏電阻和第四壓敏電阻阻值發(fā)生變化，使得 電橋輸出電壓Vp相應變化，通過對電橋輸出Vp的處理得出相應的壓力值。而給壓阻式壓 力傳感器供電有兩種方式，一種為恒壓源，一種為恒流源。恒壓源供電時，電橋輸出電壓Vp 與供電電源電壓成正比，因此壓阻式壓力傳感器的輸出精度直接受供電電源精度的限制， 同時由于橋臂電阻對溫度敏感，所以用恒壓源供電時，不能消除溫度的影響，因此實際應用 中，恒壓源供電的方式通常不被使用。而采用恒流供電方式，則不受溫度影響，電橋輸出電 壓Vp與恒流電流成正比，并且電橋輸出電壓Vp與施加在壓阻式壓力傳感器上的壓力成正 比，但是缺點在于，對恒流源的精度要求較高，較難實現(xiàn)，且成本較高。 【實用新型內容】
[0003] 本實用新型所要解決的技術問題是針對上述現(xiàn)有技術提供一種不受溫度影響、成 本低、對恒流源精度要求不高的壓阻式壓力傳感器壓力檢測電路。
[0004] 本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種壓阻式壓力傳感器壓力 檢測電路，其中壓阻式壓力傳感器包括四個壓敏電阻：第一壓敏電阻、第二壓敏電阻、第三 壓敏電阻和第四壓敏電阻，第一壓敏電阻的第一端與第四壓敏電阻的第一端連接，第一壓 敏電阻的第二端與第二壓敏電阻的第一端連接，第二壓敏電阻的第二端與第三壓敏電阻的 第二端連接，第三壓敏電阻的第一端與第四壓敏電阻的第二端連接，其特征在于：還包括一 精密電阻，第一壓敏電阻的第一端和第四壓敏電阻的第一端與恒流源的第一端連接，第二 壓敏電阻的第二端和第四壓敏電阻的第二端與精密電阻的第一端連接，精密電阻的第二端 與恒流源的第二端連接，連接四根引線，第一根引線與第四壓敏電阻的第二端連接；第二根 引線與第一壓敏電阻的第二端連接，第三根引線與精密電阻的第一端連接；第四根引線與 精密電阻的第二端連接；然后測量第一根引線和第二根引線之間的電橋輸出電壓，測量第 三根引線和第四根引線之間的精密電阻分壓；通過精密電阻分壓、電橋輸出電壓和精密電 阻阻值計算壓力傳感器的壓力值。
[0005] 較好的，所述精密電阻為精度±0. 01%的精密電阻。
[0006] 作為改進，所述恒流源可以由穩(wěn)壓源替代。
[0007] 再改進，可以將恒流源替換成穩(wěn)壓源，此時需要增加一個電阻器，該電阻器的第一 端與穩(wěn)壓源的正極連接，該電阻器的第二端與第一壓敏電阻的第一端連接，另外，精密電阻 的第二端與穩(wěn)壓源的負極連接。
[0008] 與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的優(yōu)點在于：該電路簡單、可靠、穩(wěn)定、成本低，對恒 流源精度要求不高，不受溫度影響，具有故障判斷功能。
【附圖說明】
[0009] 圖1為現(xiàn)有技術中恒流型壓阻式壓力傳感器壓力檢測電路原理圖。
[0010] 圖2為本實用新型實施例一中恒流型壓阻式壓力傳感器壓力檢測電路原理圖。
[0011] 圖3為本實用新型實施例三中壓阻式壓力傳感器壓力檢測電路原理圖。
【具體實施方式】
[0012] 以下結合附圖實施例對本實用新型作進一步詳細描述。
[0013] 實施例一：
[0014] 如圖2所示的恒流型壓阻式壓力傳感器壓力檢測電路，其中壓阻式壓力傳感器包 括四個壓敏電阻：第一壓敏電阻RU第二壓敏電阻R2、第三壓敏電阻R3和第四壓敏電阻 R4,第一壓敏電阻Rl的第一端與第四壓敏電阻R4的第一端連接，第一壓敏電阻Rl的第二 端與第二壓敏電阻R2的第一端連接，第二壓敏電阻R2的第二端與第三壓敏電阻R3的第二 端連接，第三壓敏電阻R3的第一端與第四壓敏電阻R4的第二端連接，還包括一精密電阻 Rs，第一壓敏電阻Rl的第一端和第四壓敏電阻R4的第一端與恒流源Is的第一端連接，第 二壓敏電阻R2的第二端和第四壓敏電阻R4的第二端與精密電阻R s的第一端連接，精密電 阻Rs的第二端與恒流源的第二端連接，連接四根引線，第一根引線與第四壓敏電阻的第二 端連接；第二根引線與第一壓敏電阻的第二端連接，第三根引線與精密電阻的第一端連接； 第四根引線與精密電阻的第二端連接；然后測量第一根引線和第二根引線之間的電橋輸出 電壓V P，測量第三根引線和第四根引線之間的精密電阻分壓Vs;通過精密電阻分壓V s、電橋 輸出電壓Vp和精密電阻阻值計算壓力傳感器的壓力值
該計算式中， P_為本實施例中壓阻式壓力傳感器在通過最大承受電流I _能承受的最大壓力，而Uniax為 此時壓阻式壓力傳感器對應輸出的電橋輸出電壓，Imax、Umax、Pmax為壓阻式壓力傳感器的常 規(guī)參數(shù)；而精密電阻為精度±0. 01%的精密電阻。
[0015] 通常測量Vp、Vs的數(shù)值范圍，可以判斷電路的故障原因；例如：測得Vs和Vp均接 近0,則說明壓力傳感器與電阻Rs之間形成短路或壓力傳感器與電阻Rs之間的引線斷路； 若Vp接近于〇,而Vs正常，則說明壓力傳感器的輸出接線端斷路；若Vp為0,而Vs為測量 最大上限，則說明壓力傳感器內部短路。
[0016] 實施例二
[0017] 與實施例一不同的是，恒流源由穩(wěn)壓源代替。
[0018] 實施例三
[0019] 與實施例二不同的是，增加一個電阻器R5,該電阻器R5的第一端與穩(wěn)壓源的正極 V+連接，該電阻器R5的第二端與第一壓敏電阻的第一端連接，另外，精密電阻的第二端與 穩(wěn)壓源的正極的負極V-連接，參見圖3所示。
【主權項】
1. 一種壓阻式壓力傳感器壓力檢測電路，其中壓阻式壓力傳感器包括四個壓敏電阻： 第一壓敏電阻、第二壓敏電阻、第三壓敏電阻和第四壓敏電阻，第一壓敏電阻的第一端與第 四壓敏電阻的第一端連接，第一壓敏電阻的第二端與第二壓敏電阻的第一端連接，第二壓 敏電阻的第二端與第三壓敏電阻的第二端連接，第三壓敏電阻的第一端與第四壓敏電阻的 第二端連接，其特征在于：還包括一精密電阻，第一壓敏電阻的第一端和第四壓敏電阻的第 一端與恒流源的第一端連接，第二壓敏電阻的第二端和第四壓敏電阻的第二端與精密電阻 的第一端連接，精密電阻的第二端與恒流源的第二端連接，連接四根引線，第一根引線與第 四壓敏電阻的第二端連接；第二根引線與第一壓敏電阻的第二端連接，第三根引線與精密 電阻的第一端連接；第四根引線與精密電阻的第二端連接；然后測量第一根引線和第二根 引線之間的電橋輸出電壓，測量第三根引線和第四根引線之間的精密電阻分壓；通過精密 電阻分壓、電橋輸出電壓和精密電阻阻值計算壓力傳感器的壓力值。2. 根據(jù)權利要求1所述的壓阻式壓力傳感器壓力檢測電路，其特征在于：所述精密電 阻為精度±0.01%的精密電阻。3. 根據(jù)權利要求1所述的壓阻式壓力傳感器壓力檢測電路，其特征在于：所述恒流源 由穩(wěn)壓源替代。4. 根據(jù)權利要求1所述的壓阻式壓力傳感器壓力檢測電路，其特征在于：還包括一電 阻器，該電阻器的第一端與穩(wěn)壓源的正極連接，該電阻器的第二端與第一壓敏電阻的第一 端連接，另外，精密電阻的第二端與穩(wěn)壓源的負極連接。
【專利摘要】本實用新型涉及一種恒流型壓阻式壓力傳感器壓力檢測電路，其中壓阻式壓力傳感器包括四個連接成惠斯特電橋的壓敏電阻其特征在于：還包括一精密電阻，第二壓敏電阻的第二端和第四壓敏電阻的第二端與精密電阻的第一端連接，精密電阻的第二端與恒流源的第二端連接，連接四根引線，第一根引線與第四壓敏電阻的第二端連接；第二根引線與第一壓敏電阻的第二端連接，第三根引線與精密電阻的第一端連接；第四根引線與精密電阻的第二端連接；測量第一根引線和第二根引線之間的電橋輸出電壓，測量第三根引線和第四根引線之間的精密電阻分壓。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型電路簡單、可靠、穩(wěn)定、成本低，對恒流源精度要求不高，不受溫度影響，具有故障判斷功能。
【IPC分類】G01L9/06, G01L1/18
【公開號】CN204964077
【申請?zhí)枴緾N201520619150
【發(fā)明人】楊艷, 劉志梅, 陸德康
【申請人】寧波東海儀表水道有限公司
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年8月17日