驅動應變橋傳感器的信號調理I
滿量程輸出DAC(FSO DAC)具有△∑結構并從閃存中的溫度系數(shù)索引表取得數(shù)字輸入。每1.5℃溫度增量每4ms提供唯一的16位系數(shù)給DAC。DAC的輸出電壓驅動P溝道MOSFET T1的柵極,T1又產(chǎn)生足夠的電流到RISRC和RSTC,以產(chǎn)生等效的FSO DAC電壓。通過T1的電流,由T2鏡像放大14倍作為橋驅動電流。
電阻RSTC根據(jù)溫度的變化實現(xiàn)傳感器激勵電流的一級調諧。對于硅PRT傳感器,電流流過傳感器橋時產(chǎn)生電壓,電壓則引起溫度的變化。由此可見,傳感器在橋電阻和溫度之間提供了一個良好的傳遞函數(shù)。用電流激勵傳感器橋,可以按比例調節(jié)所產(chǎn)生橋電壓,用作失調和靈敏度的一階補償。這一過程是通過將橋電壓(BDR引腳)切換到滿標程輸出溫度補償DAC(FSOTC DAC)的基準輸入來實現(xiàn)。注意,采用片狀或厚膜應變片時一般不采用電流激勵。
MAX1452的內部75KW電阻可用做RISRC和RSTC,或用開關SW1和SW2切換外部電阻(見圖5)。ISRC引腳提供與運放的連接,并允許來自橋驅動的電壓反饋。圖6-8示出3個不同的電壓驅動電路。
圖6 高阻抗傳感器用的電路(不用外部器件)
圖7 低阻抗傳感器用電路(帶外部npn晶體管)
圖8 采用外部Rsupp驅動的電路
對于2KW或更高阻抗的傳感器,圖6所示的簡單電路提供到橋的電壓驅動激勵。斷開SW1和SW2禁止FSOTC DAC調變電路。連接引腳ISRC到BDR實現(xiàn)運放反饋回路,因此,得到來自橋激勵電壓的反饋。在供給橋電流時,晶體管T1和T2(它們是并聯(lián))使橋電壓上升到FSO DAC電壓。
連接惠斯登橋電路的低阻抗(120W~2KW)應變片或薄膜電阻器不能由T2直接驅動,但用射極跟隨器配置的外部npn晶體管(圖7)可解決此問題。流經(jīng)npn晶體管的電流直接來自連接集極的
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