Пьезорезистивные датчики давления — это тип датчика давления, который использует пьезорезистивный эффект для измерения давления.Пьезорезистивный эффект относится к изменению электрического сопротивления материала, когда он подвергается механическому напряжению или деформации.В пьезорезистивных датчиках давления обычно используется диафрагма или мембрана для преобразования приложенного давления в механическую деформацию, что, в свою очередь, вызывает изменение сопротивления пьезорезистивных элементов.
На соотношение между давлением и выходным сигналом пьезорезистивного датчика давления влияют конструкция и свойства материала датчика.Вот общий обзор взаимоотношений:
1.Прямая пропорциональная зависимость:
В большинстве пьезорезистивных датчиков давления существует прямая и линейная зависимость между приложенным давлением и изменением электрического сопротивления.По мере увеличения давления диафрагма или мембрана датчика подвергается деформации, в результате чего пьезорезистивные элементы испытывают напряжение.Эта деформация приводит к изменению сопротивления, и это изменение пропорционально приложенному давлению.Изменение сопротивления можно измерить с помощью мостовой схемы Уитстона или других методов формирования сигнала.
2. Конфигурация моста Уитстона:
Пьезорезистивные датчики давления часто используют мостовую схему Уитстона для точного измерения изменения сопротивления.Мостовая схема состоит из множества пьезорезистивных элементов, некоторые из которых подвергаются деформации, вызванной давлением, а другие нет.Дифференциальное изменение сопротивления между напряженными и недеформированными элементами используется для генерации выходного напряжения, пропорционального приложенному давлению.
3. Формирование выходного сигнала:
Выходной сигнал пьезорезистивного датчика давления обычно представляет собой аналоговый сигнал напряжения.Выходное напряжение соответствует изменению сопротивления и, следовательно, приложенного давления.Схема формирования сигнала может использоваться для усиления, фильтрации и калибровки выходного сигнала для получения точных показаний давления.
4. Калибровка:
Из-за производственных допусков и различий в свойствах датчиков пьезорезистивные датчики давления часто требуют калибровки для обеспечения точных измерений давления.Калибровка включает определение точного соотношения между выходным напряжением датчика и фактическим приложенным давлением.Эта калибровка может быть достигнута путем тестирования и сравнения с эталонным стандартом.
Таким образом, взаимосвязь между давлением и выходным сигналом для пьезорезистивного датчика давления обычно линейна и пропорциональна.По мере увеличения давления сопротивление датчика изменяется, что приводит к соответствующему изменению выходного напряжения.Конфигурация моста Уитстона и обработка сигнала играют важную роль в преобразовании изменений сопротивления в удобные и точные измерения давления.
Время публикации: 6 сентября 2023 г.