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一种高可靠性压力传感器信号变送电路设计

发布时间:2018-9-20      发布人:泽天传感      点击:

薄膜压力传感器输出的信号一般比较微弱,为保证信号的远距离传输或数字化处理,设计信号调理电路对应变压力信号与热电阻温度信号进行调理,转换成标准的1~5V输出。在电路的设计上,着重考虑抗干扰性能和高可靠性。

薄膜压力传感器信号变送电路设计采取以下总体方案,该电路模拟信号调理,具有响应速度快,工作电压宽、功耗低,工作可靠,生产调试方便等优点。

压力传感器信号处理电路原理图
图1 压力传感器信号处理电路原理图

采用LM117给传感器和AD620供电,采用AD620为信号调理电路,对传感器信号进行放大处理;为保证其电磁兼容性能。对电路进行LC滤波处理。并且所有的电子元器件都按照GJB/Z35-93《元器件降额准则》的要求进行Ⅰ类降额处理。电子元器件选用符合SZ-W(J2)4A的规定;原理见图1。

薄膜压力传感器采用AD620为信号调理电路有以下特点:

a. 该芯片乃符合美军标标准生产的集成电路,产品质量有保证,并且芯片体积小(DIP-8封装),使用方便;b. 该芯片为单片集成的仪表放大器,工作温度为-55℃~125℃,目前国内仍无同类芯片生产;c. 该芯片的共模抑制比达到100dB,能够对传感器的差分信号进行有效放大,并且其放大倍数只需通过一个外接电阻来调整,根据传感器输出信号的大小,我们只需选择一个合适的电阻值就能得到需要的放大倍数,其输出为Vout=Vin×(49.4KΩ/Rg+1)+Vref;其中Vin为传感器的输出信号,Rg为外接量程电阻,我们通过调节Vin的大小,得到传感器的零点输出,调节Rg的大小得到传感器的满度输出。

薄膜压力传感器采用LM117作为供电电源,LM117具有以下特点:

a. 该器件乃符合美军标标准生产的集成电路,产品质量有保证,并且芯片体积小(TO-39);b. 该器件的输出电压可以任意调整,使用方便,并且具有输出短路保护的功能;c. 该器件的纹波抑制比达到80dB,能够输出稳定的电压;并且在-55℃~125℃范围内,其输出电压变化在±0.5%,有利于传感器供电。

对薄膜压力传感器的电路采取的抗电磁干扰措施如下:

a. 在电源输出端采取LC滤波处理,保证了电源能够稳定工作;b. 在输出端采取了RLC低通滤波处理,截止频率为10K。c. 将电路放置在密封金属外壳内,然后采用屏蔽电缆出线,使电路能够禁受辐射干扰。本文源自泽天传感,版权所有,转载请保留。