驱动应变桥传感器的信号调理I

模拟技术 时间:2012-02-08来源:网络
此电路将基准电流放大14倍足以驱动2KW~5KW范围的PRT传感器。基准电流由RISRCRSRC上的电压提供。此电压由运放U1反馈回路中的16位精密D/A转换器FSO DAC设置。

满量程输出DAC(FSO DAC)具有△∑结构并从闪存中的温度系数索引表取得数字输入。每1.5℃温度增量每4ms提供唯一的16位系数给DACDAC的输出电压驱动P沟道MOSFET T1的栅极,T1又产生足够的电流到RISRCRSTC,以产生等效的FSO DAC电压。通过T1的电流,由T2镜像放大14倍作为桥驱动电流。

电阻RSTC根据温度的变化实现传感器激励电流的一级调谐。对于硅PRT传感器,电流流过传感器桥时产生电压,电压则引起温度的变化。由此可见,传感器在桥电阻和温度之间提供了一个良好的传递函数。用电流激励传感器桥,可以按比例调节所产生桥电压,用作失调和灵敏度的一阶补偿。这一过程是通过将桥电压(BDR引脚)切换到满标程输出温度补偿DAC(FSOTC DAC)的基准输入来实现。注意,采用片状或厚膜应变片时一般不采用电流激励。

MAX1452的内部75KW电阻可用做RISRCRSTC,或用开关SW1SW2切换外部电阻(见图5)ISRC引脚提供与运放的连接,并允许来自桥驱动的电压反馈。图6-8示出3个不同的电压驱动电路。

图6 高阻抗传感器用的电路(不用外部器件)

图7 低阻抗传感器用电路(带外部npn晶体管)

图8 采用外部Rsupp驱动的电路

对于2KW或更高阻抗的传感器,图6所示的简单电路提供到桥的电压驱动激励。断开SW1SW2禁止FSOTC DAC调变电路。连接引脚ISRCBDR实现运放反馈回路,因此,得到来自桥激励电压的反馈。在供给桥电流时,晶体管T1T2(它们是并联)使桥电压上升到FSO DAC电压。

连接惠斯登桥电路的低阻抗(120W~2KW)应变片或薄膜电阻器不能由T2直接驱动,但用射极跟随器配置的外部npn晶体管(7)可解决此问题。流经npn晶体管的电流直接来自连接集极的

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关键词: 驱动 应变桥 传感器 信号调理

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