| 概述 ---PS压力传感器是一种利用半导体膜片结构制成的电子式压力传感器,它可将空气压力这一物理量变换成电信号, 并能够高精度、线性地检测出压力的变化。它是松下电工公司近年推出的新产品。 ---早在1954年美国C.S.Smith首先确认了半导体压电电阻效应,1955年C.Herring指出:这种压电电阻效应是由于应力的作用,引起导体与价电子带能量状态的变化,以及载流子数量与迁移率变化所产生的一种现象。日本从1970年开始研究开发,首先应用在血压计上,之后在过程控制领域及轿车发动机控制部分都获得了广泛的应用。最近几年在家用电器、装配机器人等应用领域普遍采用电子压力传感器作为压力控制、压力监控和判断真空吸附的效果。工作原理 ----------![]() ---由于各压电电阻如图4那样组成桥路结构,如果将它们连接到恒流源上,则由于压力的增减,将在输出端获得输出电压ΔV,ΔV的大小由下式决定: ---在(1)式中,当压力为零时的ΔV等于偏置电压Voffset,在理想状态下我们希望Voffset=0V,实际上在生成扩散电阻体时,由于所形成的扩散电阻体尺寸大小的不同和存在杂质浓度的微小差异,因此总是有某个电压值存在。压力为零时,R1=R2=R3=R4=R,我们把加上一定压力时R1、R2电阻的变化部分记作ΔR;相应R3、R4电阻的变化部分记作-ΔR,于是(1)式就简化为下式: 外围电路的设计 ![]() ---由于桥路失衡时的输出电压比较小,所以必须用运放IC1b和IC1C来进行放大。图中VR1为偏置调整,VR2为压力灵敏度调整,VR3为没有加压时输出电压调整,C1、C2用于去除噪声。另外,如果电源电压波动的话,将引起输出电压的变化,所以必须给电路提供一个稳定的电源。应用实例 ---图6是PS压力传感器在全自动洗衣机中的应用实例。如图所示,利用气室,将在不同水位情况下水压的变化,作为空气压力的变化检测出来,从而可以在设定的水位上自动停止向洗衣机注水。
|
原文地址:http://www.epc.com.cn/magzine/20060105/3786.asp
点击这里免费订阅《今日电子》杂志.
---早在1954年美国C.S.Smith首先确认了半导体压电电阻效应,1955年C.Herring指出:这种压电电阻效应是由于应力的作用,引起导体与价电子带能量状态的变化,以及载流子数量与迁移率变化所产生的一种现象。日本从1970年开始研究开发,首先应用在血压计上,之后在过程控制领域及轿车发动机控制部分都获得了广泛的应用。最近几年在家用电器、装配机器人等应用领域普遍采用电子压力
----------

---由于桥路失衡时的输出电压比较小,所以必须用运放IC1b和IC1C来进行放大。图中VR1为偏置调整,VR2为压力灵敏度调整,VR3为没有加压时输出电压调整,C1、C2用于去除噪声。另外,如果电源电压波动的话,将引起输出电压的变化,所以必须给电路提供一个稳定的电源。