П'езарэзістыўныя датчыкі ціску - гэта тып датчыкаў ціску, які выкарыстоўвае п'езарэзістыўны эфект для вымярэння ціску. П'езарэзістыўны эфект адносіцца да змены электрычнага супраціву матэрыялу, калі ён падвяргаецца механічнай нагрузцы або дэфармацыі. У п'езарэзістыўных датчыках ціску дыяфрагма або мембрана звычайна выкарыстоўваюцца для пераўтварэння прыкладзенага ціску ў механічную дэфармацыю, якая, у сваю чаргу, выклікае змены ў супраціўленні п'езарэзістыўных элементаў.
На ўзаемасувязь паміж ціскам і выхадам п'езарэзістыўнага датчыка ціску ўплываюць канструкцыя і ўласцівасці матэрыялу датчыка. Вось агляд агульных адносін:
1. Прамая прапарцыйная залежнасць:
У большасці п'езарэзістыўных датчыкаў ціску існуе прамая і лінейная залежнасць паміж прыкладзеным ціскам і змяненнем электрычнага супраціву. Пры павышэнні ціску дыяфрагма або мембрана датчыка падвяргаецца дэфармацыі, у выніку чаго п'езарэзістыўныя элементы адчуваюць дэфармацыю. Гэта напружанне прыводзіць да змены супраціву, і гэта змяненне прапарцыйна прыкладзенаму ціску. Змяненне супраціву можна вымераць з дапамогай схемы моста Уітстона або іншых метадаў кандыцыянавання сігналу.
2. Канфігурацыя моста Уітстона:
П'езарэзістыўныя датчыкі ціску часта выкарыстоўваюць схему моста Уітстона для дакладнага вымярэння змены супраціву. Маставая схема складаецца з некалькіх п'езарэзістыўных элементаў, некаторыя з якіх падвяргаюцца нагрузцы, выкліканай ціскам, а іншыя - не. Дыферэнцыяльнае змяненне супраціву паміж напружанымі і ненапружанымі элементамі выкарыстоўваецца для стварэння выхаднога напружання, прапарцыйнага прыкладзенаму ціску.
3. Кандыцыянаванне выхаднога сігналу:
Выхад п'езарэзістыўнага датчыка ціску звычайна з'яўляецца аналагавым сігналам напружання. Выхад напружання адпавядае змене супраціву і, як следства, прыкладзенага ціску. Схема кандыцыянавання сігналу можа выкарыстоўвацца для ўзмацнення, фільтрацыі і каліброўкі выхаднога сігналу для атрымання дакладных паказанняў ціску.
4.Каліброўка:
З-за вытворчых допускаў і варыяцый ва ўласцівасцях датчыка п'езарэзістыўныя датчыкі ціску часта патрабуюць каліброўкі для забеспячэння дакладных вымярэнняў ціску. Каліброўка прадугледжвае вызначэнне дакладнай залежнасці паміж выхадным напругай датчыка і рэальным ціскам, які прыкладваецца. Гэтая каліброўка можа быць дасягнута шляхам тэставання і параўнання з эталонным стандартам.
Падводзячы вынік, залежнасць паміж ціскам і выхадам для п'езарэзістыўнага датчыка ціску звычайна лінейная і прапарцыйная. Калі ціск павялічваецца, супраціў датчыка змяняецца, што прыводзіць да адпаведнай змены выхаднога напружання. Канфігурацыя моста Уітстона і кандыцыянаванне сігналу гуляюць важную ролю ў пераўтварэнні змяненняў супраціву ў прыдатнае і дакладнае вымярэнне ціску.
Час публікацыі: 6 верасня 2023 г