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压力传感器的信号调节压力传感器的信号调节

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应用说明：TN-001

IC 压力传感器的信号调节

简介传感器组件

传感器组件由一个补偿型硅压力传感器和

增益调节电阻组成。增益调节电阻使推荐使用的

外部的放大器输出标准化，从而得到一个低成

本、可互换的高电平传感器。请参照产品资料单

以决定一个特定的类型是否是补偿型的，是否有

温度补偿或带增益调节电阻温度补偿请参照产

品资料单。

有关无源温度补偿的详细讨论请参见应用

说明书 TN-002，“IC 压力传感器的温度补偿”。

有关互换性的讨论请参照应用说明 TN-003，“IC

压力传感器的增益调节”。

恒流源

压阻式压力传感器提供与输入压力成比例的模

拟输出信号，这种类型的集成传感器的典型满量程为

100mV，这对于很多应用场合来说已经足够了，但有

些应用场合需要更高电平（如 5V）的输出范围，因

此就需要有增益级和其它的信号调节电路。

一个基本的信号调节电路应该提供零位平衡调

节，压力灵敏度的校准，零点和满量程温度补偿，信

号放大和电压调节等功能。除了这些基本的功能以

外，还需要有源非线性校正和频率响应整形电路来增

强传感器的功能。

本应用说明书描述一种用于温度补偿压力传感

器的放大电路，如图 1 所示。它能提供互不影响的零

点和满量程校准，带有单电源供电装置，可用于三线

电压输出和两线电源输出组态。此电路适用于所有使

用恒流激励补偿的 IC sensors 公司的压力传感器。还

显示了几种不同的输出信号选项，包括有效零点

（1V），它可以用来区分传感器失效和零压信号。

该电路由以下功能块组成，传感器组件，基准电

压源，电流源，差动归一化放大器，输出放大器，非

线性校正环路，频率响应整形网络和可选用的电压调

整器。

最简单的传感器温度补偿方法需要恒流激

励，如图 1 所示围绕在放大器 A

1

周围。传感器

与放大器的反馈回路连接，该回路中的电流由基

准电压 e

0

（忽略非线性校正环路）和电阻 R

11

控

制，并有关系式。基准电压 e

0

（忽略非线性校正

环路）和电阻 R

11

控制：

I=e

0

/R

11

（1）

该电流源的从属电压受制于供电电压、放大器

A1 的输出级饱和电压和电阻 R

11

两端的电压。

对于已补偿的传感器，其所需的从属电压可从在

25℃时 6.0kOhm 的电桥电阻并且 TCR=+0.22%/

℃时推出。

图 1. 传感器电路－电压输出

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