Нормализация сигналов мостовых чувствительных элементов

№ 2’2005
С применением чувствительных элементов, построенных по схеме моста, возможно измерение различных физических величин. На практике мостовые чувствительные элементы используются в основном для измерения силы (веса) и давления, поэтому далее разговор пойдет именно о нормализации сигналов мостовых чувствительных элементов в функционально полных датчиках давления, включающих чувствительный элемент и электронную схему, позволяющую сформировать унифицированный сигнал постоянного тока. Достижения современных технологий позволяют интегрировать в одном кристалле как чувствительный элемент, так и схему обработки его сигнала, но, к сожалению, такие изделия предназначены для измерения относительно невысоких давлений и только в неагрессивных средах. По этой причине в абсолютном большинстве промышленных датчиков давления и других устройств с применением тензорезистивных чувствительных элементов чувствительный элемент и электронная схема существуют отдельно друг от друга.

С применением чувствительных элементов, построенных по схеме моста, возможно
измерение различных физических величин. На практике мостовые чувствительные элементы
используются в основном для измерения силы (веса) и давления, поэтому далее разговор
пойдет именно о нормализации сигналов мостовых чувствительных элементов
в функционально полных датчиках давления, включающих чувствительный элемент
и электронную схему, позволяющую сформировать унифицированный сигнал постоянного
тока. Достижения современных технологий позволяют интегрировать в одном кристалле
как чувствительный элемент, так и схему обработки его сигнала, но, к сожалению,
такие изделия предназначены для измерения относительно невысоких давлений и только
в неагрессивных средах. По этой причине в абсолютном большинстве промышленных
датчиков давления и других устройств с применением тензорезистивных чувствительных
элементов чувствительный элемент и электронная схема существуют отдельно друг от друга.

Электронная схема должна обеспечить питание
чувствительного элемента, усиление его вы
ходного дифференциального сигнала, ском
пенсировать в той или иной степени температурный
дрейф выходного сигнала чувствительного элемен
та, скорректировать при необходимости нелиней
ность его передаточной характеристики, сформиро
вать унифицированный выходной сигнал и обеспе
чить возможность его точной подстройки, сохраняя
стабильность характеристик в течение длительного
времени. Дополнительно в схеме могут быть преду
смотрены элементы защиты от радиопомех, возмож
ность демпфирования сигнала чувствительного эле
мента с переключаемой степенью демпфирования,
защита схемы от импульсных помех, элементы, обес
печивающие искробезопасность датчика, и т. д.

Мостовой чувствительный элемент характеризу
ется чувствительностью, начальным смещением вы
ходного сигнала, нелинейностью, температурными
дрейфами чувствительности и смещения, вариаци
ей и гистерезисом. Последние две характеристики
электронная схема скорректировать не в состоянии,
и в дальнейшем они не обсуждаются. На практике
удобнее оперировать такими характеристиками чув
ствительного элемента, как диапазон (разность меж
ду значениями выходного сигнала при максималь
ном и минимальном значениях входного воздейст
вия и фиксированном значении напряжения или тока
питания), нуль (выходной сигнал при минимальном
входном воздействии и фиксированном питании),
приведенный температурный дрейф нуля и диапа
зона (процентное отклонение нуля или диапазона
с температурой по отношению к значению диапазо
на при средней рабочей температуре).

Наибольшее распространение получили мостовые
чувствительные элементы, основой которых явля
ются полупроводниковые резисторы. Об эффектах,
имеющих место при деформации полупроводниковых резисторов, и тонкостях терминологии можно
прочитать в отдельной работе [1].

Для большинства чувствительных элементов ха
рактерны большой разброс диапазона от образца
к образцу, наличие начального выходного сигнала
той или иной полярности при отсутствии давления,
значительный температурный дрейф диапазона и ну
ля. В некоторых конструкциях может наличество
вать заметная нелинейность выходного сигнала
от приложенного давления.

Температурный дрейф диапазона и нуля мостовых
чувствительных элементов с полупроводниковыми
резисторами обычно настолько значителен, что
не позволяет применить их без температурной ком
пенсации при существенном диапазоне рабочих тем
ператур датчика. Распространенные схемы термоком
пенсации диапазона и нуля при питании чувствитель
ного элемента постоянным током и постоянным
напряжением приведены на рис. 1 и 2 соответствен
но. Термокомпенсация обеспечивается дополнением
мостовой схемы чувствительного элемента прецизи
онными резисторами [2]. Зависимости характерис
тик реального чувствительного элемента от темпе
ратуры до и после термокомпенсации изображены на рис. 3 и 4. Термокомпенсация многократно
снижает температурную зависимость характе
ристик чувствительного элемента, но тем
не менее дополнительная температурная по
грешность и после термокомпенсации остает
ся заметной. Вследствие этого обстоятельства
нет категорической необходимости использо
вания в схеме датчика или в системе с такими
датчиками компонентов с рекордными харак
теристиками, таких, как инструментальные
усилители с минимально возможным темпе
ратурным дрейфом смещения нуля или сис
темные АЦП максимально возможного разре
шения. В конечном итоге при существенном
изменении температуры измеряемой или ок
ружающей среды это не позволяет заметно по
высить точность измерений.

Термокомпенсация чувствительного элемента,
питаемого постоянным током
Рис. 1. Термокомпенсация чувствительного элемента,
питаемого постоянным током
Термокомпенсация чувствительного
элемента, питаемого постоянным напряжением
Рис. 2. Термокомпенсация чувствительного
элемента, питаемого постоянным напряжением
Температурный дрейф характеристик чувствительного элемента
до термокомпенсации
Рис. 3. Температурный дрейф характеристик чувствительного элемента
до термокомпенсации
Температурный дрейф характеристик чувствительного элемента
после термокомпенсации
Рис. 4. Температурный дрейф характеристик чувствительного элемента
после термокомпенсации

Современные компоненты дают разработ
чикам большие возможности для схемотех
нических решений в датчиках давления как
массового применения, так и специализиро
ванных.

Необходимость обеспечить значительное
усиление малого выходного сигнала чувст
вительного элемента и стабильную долговре
менную работоспособность при существен
ных колебаниях температуры в процессе экс
плуатации предполагает использование
в большинстве позиций электронной схемы
датчика прецизионных компонентов. Несмо
тря на доступность большого количества спе
циализированных микросхем, предназначенных для работы с мостовыми чувствительны
ми элементами, в схемотехнике датчиков на
ходят применение микросхемы малой степе
ни интеграции, такие, как инструментальные
и операционные усилители. Предпочтитель
но применение активных компонентов, пред
назначенных для работы при однополярном
питании. Для датчика с унифицированным
выходным сигналом 4–20 мА собственное по
требление схемы не должно превышать 4 мА.
Еще более жесткие требования по экономич
ности могут предъявляться к датчикам в си
стемах с батарейным питанием. По этой
причине при конструировании датчиков ис
пользуются маломощные и микромощные
компоненты. Однако применение микро
мощных компонентов может вызвать некоторые проблемы. Инструментальные усили
тели могут оказаться более восприимчивы
ми к воздействию радиопомех, а характери
стики операционных усилителей — зависи
мыми от изменения тока нагрузки и т. п.

Интегральные микросхемы, предназначен
ные для применения в датчиках, в том числе
и только в датчиках давления, выпускаются
в основном фирмами, давно и успешно рабо
тающими в производстве активных компонен
тов для измерительной техники. Особняком
среди них стоит фирма Analog Microelectronics,
для которой такие изделия и собственно чув
ствительные элементы — основная продукция.

В таблице 1 приведен ряд наиболее подхо
дящих для рассматриваемой задачи микро
схем инструментальных усилителей.

Таблица 1

Из приведенных в таблице 1 инструменталь
ных усилителей изделия фирмы Analog
Microelectronics [3], а также AD22050, AD22055,
AD22057 от Analog Devices имеют довольно спе
цифическую конфигурацию и могут исполь
зоваться не со всеми чувствительными элемен
тами. При выборе инструментального усили
теля особое внимание следует обратить
на зависимость максимального диапазона вы
ходного сигнала от синфазного входного напря
жения. В некоторых случаях для разрешения
возникающего противоречия целесообразно резистор термокомпенсации диапазона чувстви
тельного элемента, питаемого постоянным на
пряжением, разделить на два, включив их
в верхний и нижний узлы питания моста.

В таблице 2 перечислены специализирован
ные микросхемы для использования с мосто
выми чувствительными элементами и в дат
чиках с унифицированными выходными сиг
налами постоянного тока.

Таблица 2

К сожалению, практически все микросхемы,
предназначенные для датчиков, имеют макси
мально допустимое напряжение питания, не превышающее 40 В. В реальных условиях
эксплуатации линии связи, проложенные
по открытой местности или вблизи сильно
точных линий электроснабжения, подверже
ны воздействию интенсивных импульсных
помех, способных вывести датчики из строя.
Для защиты от помех схема датчика должна
быть дополнена элементами защиты, либо
датчик должен использоваться в комплекте
с соответствующим устройством защиты.

Зачастую специализированные микросхе
мы, включающие в себя практически все не
обходимые элементы схемы датчика, вследст
вие приспособленности к конкретным типам
чувствительных элементов или особенностей
национальных стандартов нормирования по
грешностей датчиков не позволяют организо
вать удобную подстройку нуля и диапазона.
Это относится к микросхемам XTR106,
XTR112, XTR114. Другие микросхемы, напри
мер изделия Analog Microelectronics, требуют
наличия электролитического конденсатора,
что предполагает включение в схему взрыво
защищенного датчика элементов, обеспечи
вающих искробезопасность. Для части мик
росхем единственно возможным вариантом
питания чувствительного элемента является
питание постоянным током, что не всегда под
ходит для конкретного типа чувствительного
элемента. По этим причинам до сих пор в схе
мотехнических решениях часто используется
по несколько микросхем небольшой степени
интеграции.

Некоторые микросхемы предназначены для
использования с внешним транзистором ста
билизатора напряжения, что позволяет без
труда реализовать схему, выдерживающую
импульсные помехи вплоть до 200 В. Приме
ром такого изделия является микросхема
AS4205 [4], предназначенная для применения
в датчиках с выходным сигналом 4–20 мА или
0–5 мА. Микросхема, названная производите
лем универсальным интерфейсом 4–20 мА/
0–5 мА, дает разработчику множество возмож
ностей. В состав микросхемы входят стабили
затор напряжения с переключаемым напря
жением 5, 7, 17 В, преобразователь входного
напряжения в выходной ток датчика, преци
зионный стабилизатор напряжения для пита
ния чувствительного элемента с переключе
нием на 3, 4, 5 В, источник опорного напряже
ния 2,5 В, дополнительный операционный
усилитель. Микросхема позволяет организо
вать удобную регулировку усиления и смеще
ния. Это, пожалуй, единственная специализи
рованная микросхема для датчиков, работо
способность которой гарантируется при очень
низких температурах (диапазон рабочих тем
ператур от –63 до +100 °С).

Пример схемы датчика с выходным сигна
лом 4–20 мА с применением микросхемы
AS4205 приведен на рис. 5. Схема состоит
из мостового чувствительного элемента с уже
известными резисторами термокомпенсации
диапазона R1 и нуля R2, инструментального
усилителя DA1, обеспечивающего основное
усиление и преобразование дифференциаль
ного входного сигнала в однополярный выход
ной сигнал, и микросхемы DA2 AS4205, вы
полняющей несколько функций: преобразование потенциального входного сигнала в то
ковый выходной, стабилизированное питание
инструментального усилителя, прецизионное
питание чувствительного элемента. Часть
опорного напряжения через делитель и буфер
ный повторитель подается на вход REF ин
струментального усилителя. Это позволяет ис
пользовать чувствительные элементы незави
симо от знака смещения нуля. Грубая установка
диапазона обеспечивается подбором сопротив
ления резистора R5. Плавная регулировка ди
апазона и нуля обеспечивается переменными
резисторами R9 и R11 соответственно. В отли
чие от часто рекомендуемого в справочных ли
стах на микросхемы включения переменных
резисторов реостатом, в схеме использовано
включение потенциометром. Это позволяет
использовать переменные резисторы с боль
шим отклонением от номинального значения
сопротивления и значительным температур
ным коэффициентом сопротивления. Глуби
на регулировки диапазона зависит от соотно
шения сопротивлений R8, R9, а нуля— от ве
личины сопротивления резистора R11.

Электрическая схема датчика
Рис. 5. Электрическая схема датчика

Практически обязательным в датчиках
(по крайней мере, не предназначенных специ
ально для контроля параметров быстропере
менных процессов) является фильтр защиты
от радиопомех, которые, проникая на вход ин
струментального усилителя, детектируются его
элементами и в конечном итоге могут сущест
венно изменить выходной сигнал датчика.
В схеме это фильтр на элементах C1–C3, R3, R4.
Требования к номиналам элементов этого
фильтра и условиям их размещения на печат
ной плате имеются практически в любом спра
вочном листе на микросхемы, которые предла
гаются для использования с мостовыми чувст
вительными элементами. Обычное требование
максимального совпадения номиналов компо
нентов в каждой из ветвей фильтра, чтобы диф
ференциальная составляющая помехи, вызван
ная разбросом номиналов, была минимальной.
На практике добиться полного ее отсутствия,
как правило, не удается из-за наличия диффе
ренциальной составляющей помехи уже на вхо
де фильтра из-за различия в топологии резис
торов в смежных плечах моста.

В микросхемах фирмы Maxim [5] термоком
пенсация обеспечивается изменением режи
мов внутри схемы. Эта технология несколько
удобнее при калибровке датчика, чем упомя
нутая выше, но дополнительная температур
ная погрешность датчика остается такой же.

Передаточная функция мостового чувстви
тельного элемента в функции давления и тем
пературы описывается следующей зависимо
стью:

KЧЭ(p,T) = k0+k1NT+k2NT2+
+(k3Np+k4Np2)N(1+k5NT+k6NT2)

Если определить коэффициенты этой зави
симости и сформировать выходной сигнал дат
чика соответствующим образом, то можно по
лучить датчик с весьма малой погрешностью
в широком температурном диапазоне.

С появлением экономичных микроконтрол
леров, АЦП и ЦАП, в том числе и специали
зированных, начался новый этап развития эле
ктроники в датчиках. Обязательными элемен
тами такого датчика являются входной
инструментальный усилитель, усилитель ка
нала температуры, многоканальный АЦП, ми
кроконтроллер, энергонезависимая память,
ЦАП, формирователь выходного сигнала
и стабилизатор напряжения. Часть элементов
может интегрироваться, например, АЦП име
ет в своем составе инструментальный усили
тель, микроконтроллер с собственной элект
рически перепрограммируемой памятью,
а ЦАП совмещен с формирователем выход
ного сигнала и стабилизатором напряжения.
Необходимо учесть, что при применении АЦП
со встроенным программируемым инструмен
тальным усилителем используется не более
половины его динамического диапазона.
Большое разнообразие предлагаемых микро
схем предполагает и множество вариантов ап
паратных и программных решений в датчике.
В работе [6] описывается датчик разности дав
лений с применением АЦП AD7714, микро
процессора MSP430 и ЦАП AD420. Имеются
и такие микросхемы, как семейство микрокон
верторов ADuC8xx фирмы Analog Devices,
в которых интегрированы практически все необходимые элементы. Датчики с применени
ем ADuC836 описываются в работе [7].

Калибровка датчика проводится при трех
значениях рабочей температуры, предпочти
тельно на краях и в середине температурного
диапазона, при этом характеристики датчика
измеряются при минимальном и максималь
ном давлении в крайних температурах и в трех
точках, включая среднее значение давления,
при средней температуре. По результатам ка
либровки при средней температуре рассчиты
вается нелинейность и соответствующие ко
эффициенты коррекции, при этом предпола
гается, хотя и не всегда обоснованно, что
нелинейность передаточной характеристики
чувствительного элемента не зависит от тем
пературы.

Описание передаточной характеристики
чувствительного элемента (точнее передаточ
ного тракта датчика в целом) полиномом вто
рой степени позволяет обеспечить относитель
ную приведенную погрешность датчика
до уровня менее 0,1% в рабочем диапазоне
температур. Увеличение количества точек ка
либровки по температуре для увеличения сте
пени аппроксимирующего полинома в попыт
ке повысить точность практически не дает
удовлетворительных результатов. Повыше
ние степени аппроксимирующего полинома
обычно увеличивает погрешность аппрокси
мации, а неизбежные погрешности измерений
характеристик датчика при калибровке еще
и усугубляют этот эффект.

С характеристиками серийных датчиков
с микроконтроллером в сравнении с датчика
ми с аналоговым трактом можно познако
миться в работе [8].

миться в работе [8].
Применение микроконтроллера позволяет,
кроме достижения высокой точности датчи
ка, иметь функции, практически нереализуе
мые в аналоговых схемах:

  • переключение на любой произвольный ди
    апазон давления внутри номинального ди
    апазона с кратностью до 1:10 и более, в иде
    але без последующей калибровки и повер
    ки и без существенного снижения точности;
  • работа в режиме «электронной лупы» вну
    три номинального диапазона;
  • установка нуля после монтажа датчика
    на объект;
  • изменение вида выходного сигнала (линей
    но-нарастающий, линейно-падающий,
    с корнеизвлекающей характеристикой);
  • изменяемое в широких пределах демпфи
    рование передаточной характеристики;
  • диагностика и самодиагностика состояния
    датчика.

Дополнение датчика модулем цифровой
связи позволяет выполнять все эти операции
дистанционно.

Недостатком датчиков с цифровым преобра
зованием сигнала, в большинстве применений
несущественным, является крайне малое быст
родействие. Полоса пропускания сигнала обыч
но не превышает нескольких десятков герц.

Альтернативным решением для высокоточ
ных датчиков стали микросхемы с полностью
аналоговым трактом передачи сигнала и ци
фровой коррекцией усиления и смещения.
Это MLX90308 фирмы Melexis [9], MAX1452,
MAX1455, MAX1457 фирмы Maxim [10]
и PGA309 от Texas Instruments [11]. Общее
в этих микросхемах — цифровая коррекция
усиления и смещения с изменением темпера
туры, позволяющая скорректировать допол
нительную температурную погрешность чув
ствительного элемента и получить в конеч
ном итоге весьма высокую точность датчика.
Основная идея, реализованная в этих микро
схемах, заключается в изменении усиления
и смещения в соответствии с измеряемой те
кущей температурой и характеристиками ис
пользованного чувствительного элемента.
Внутри рабочего температурного диапазона
датчика устанавливается некоторое количест
во опорных температурных точек, для кото
рых по результатам калибровки датчика рас
считываются соответствующие температур
ные коэффициенты усиления и смещения.
Эти температурные коэффициенты хранятся
в энергонезависимой памяти. В рабочем ре
жиме датчика по результатам измерения тем
пературы в регистры заносятся соответству
ющие данные из памяти и выполняются со
ответствующие переключения. В MLX90308
пользователем выбирается до 5 температурных
точек, в вышеперечисленных микросхемах
фирмы Maxim — до 120, в PGA309 — до 17.
В микросхемах MLX90308 и PGA309 при из
менении температуры усиление и смещение
изменяются линейно, в микросхемах Maxim—
скачком.

Рассмотрим подробнее микросхему PGA309.
В отличие от других микросхем подобного на
значения она требует внешнюю энергонезави
симую память и позволяет без дополнительных
элементов реализовать только потенциальный
выходной сигнал в диапазоне от 0,1 до 5 В.

Основа PGA309 — это входной програм
мируемый инструментальный усилитель, по
строенный на трех операционных усилителях
с автокоррекцией нуля, имеющий десять сту
пеней усиления от 4 до 128. На входе инстру
ментального усилителя предусмотрена схема
грубой регулировки смещения, позволяющая
скомпенсировать начальное смещение нуля
чувствительного элемента любой полярнос
ти от 0 до 64 мВ ступенями через 4 мВ. Входной усилитель вместе со схемой грубой регу
лировки смещения имеют чрезвычайно низ
кий температурный дрейф. Выходной сигнал
инструментального усилителя суммируется
с сигналом схемы точной регулировки смеще
ния, имеющей программируемый диапазон
выходного сигнала в пределах опорного на
пряжения с разрешением 1/65536 от опорно
го напряжения. Далее сигнал поступает в сту
пень точной регулировки усиления, представ
ляющую собой цифровой потенциометр
с коэффициентом передачи от 0,33 до 1 и раз
решением 1/65536. И, наконец, сигнал усили
вается выходным усилителем с программи
руемым усилением от 2 до 9, имеющим 7 сту
пеней усиления. Кроме того, выходной
усилитель позволяет установку произвольно
го значения усиления двумя внешними рези
сторами. Суммарный коэффициент усиления
схемы может находиться в пределах от 2,64
до 1152. Выходной усилитель скорректирован
для работы на емкостную нагрузку до 10 нФ.

Блок измерения температуры позволяет
контролировать как внутреннюю температу
ру кристалла микросхемы, так и внешнюю
температуру по падению напряжения от тока
моста на дополнительном резисторе или на
пряжению на внешнем датчике температуры
(диод, терморезистор). Усилитель АЦП «тем
пература» имеет 4 ступени усиления от 1 до 8
и четыре ступени разрешающей способности
от 11 до 15 бит. Кроме того, возможно несколь
ко вариантов опорного напряжения для АЦП,
включение дополнительного резистора как
в положительный, так и в отрицательный по
люс питания моста. Все это обеспечивает чрез
вычайную гибкость при измерении темпера
туры. Отметим, что контроль температуры
по встроенному датчику не всегда позволяет
обеспечить максимально возможную точность
даже при компактном размещении чувстви
тельного элемента и электронной схемы при
существенной разнице температур измеряе
мой и окружающей среды.

Предусмотрено несколько вариантов пита
ния чувствительного элемента: от источника
опорного напряжения, от выходной цепи кас
када линеаризации передаточной характерис
тики, непосредственно от источника питания
датчика. Первый вариант обеспечивает наи
большее из возможных стабильных напряжений и предпочтителен при использовании чув
ствительных элементов, не имеющих заметной
нелинейности. Во втором варианте обеспечи
вается аналоговая коррекция нелинейности, как
положительной, так и отрицательной. Наилуч
ший результат коррекции может быть получен
для чувствительных элементов, имеющих мак
симальное отклонение передаточной характе
ристики от идеальной точно в середине рабо
чего диапазона давления. Третий вариант пи
тания чувствительного элемента обеспечивает
так называемое пропорциональное измерение,
когда выходной сигнал датчика пропорциона
лен его напряжению питания. Такое решение
применяется в компактных измерительных си
стемах, например в автомобиле, когда напря
жение питания датчиков является опорным на
пряжением системного АЦП, при этом к ис
точнику питания не предъявляется жестких
требований по температурной и временной ста
бильности.

В процессе калибровки по результатам рас
чета коэффициентов аппроксимирующего по
линома вычисляется от 1 до 17 пар темпера
турных коэффициентов усиления и смеще
ния, которые записываются во внешнюю
энергонезависимую память. В процессе экс
плуатации под действием внутреннего управ
ляющего устройства циклически считывает
ся температура, что вызывает считывание тем
пературных коэффициентов в регистры
микросхемы и установку соответствующих
значений усиления и смещения. Между опор
ными точками усиление и смещение с темпе
ратурой изменяются линейно.

Микросхема содержит блок мониторинга
неисправностей, таких, как обрыв чувстви
тельного элемента или его перегрузка, с сиг
нализацией неисправности путем вывода вы
ходного сигнала за пределы номинального ди
апазона. В процессе калибровки возможен
мониторинг состояния потенциалов в крити
ческих точках инструментального усилителя
с подобной же сигнализацией.

Связь с компьютером при калибровке орга
низуется через один из доступных интерфей
сов: однопроводной или двухпроводный, при
чем однопроводной интерфейс в трехпровод
ном датчике с потенциальным выходным
сигналом может быть совмещен с выходной
цепью датчика.

PGA309 поддерживается набором разработ
чика, включающим плату датчика, плату свя
зи с компьютером и программное обеспечение,
которых достаточно для оценки применимос
ти микросхемы в разрабатываемой конструк
ции и изготовления опытных образцов.

ции и изготовления опытных образцов.
На рис. 6 показаны характеристики датчи
ка на микросхеме PGA309 с выходным сигна
лом 0,5–4,5 В с чувствительным элементом,
характеристики которого приведены на рис. 1.
Как видим, использование технологии циф
ровой регулировки в аналоговом тракте поз
воляет добиться очень хороших показателей.
При этом аппаратные затраты заметно мень
ше, чем при использовании цифровых техно
логий, а быстродействие датчика практичес
ки может ограничиваться только характерис
тиками чувствительного элемента.

Температурный дрейф выходного сигнала датчика с PGA309
Рис. 6. Температурный дрейф выходного сигнала датчика с PGA309

Максимальное использование возможностей
современной микроэлектроники демонстриру
ет фирма Melexis в своих изделиях MLX90257
и MLX90269, датчиках избыточного и абсолют
ного давления, в которых чувствительный эле
мент и схема нормализации выполнены в од
ном кристалле. Датчики после соответствую
щей калибровки имеют относительную
приведенную погрешность не хуже 1% в диа
пазоне температур от –40 до +150 °С. Это очень
впечатляющий показатель для полностью ин
тегрированной конструкции. Однако следует
учитывать, что датчики рассчитаны на неболь
шие давления до 10 бар и предназначены для
измерения давления только в газовых средах
без агрессивных примесей.

Литература

  • Лугин А. Н. Тензорезистивный эффект в ма
    териалах. Термины и определения //Датчи
    ки и системы, 203, № 8, с. 2-5.
  • Мартынов Д. Б., Стучебников В. М., Температурная коррекция тензопреобразователей
    давления на основе КНС // Датчики и системы, 2002, № 10, с. 6–12.
  • www.analogmicro.de/english/standard/
    index.html.
  • www.alfarzpp.lv/rus/sc/AS4205.pdf.
  • Ракович Н. Формирователи сигналов датчиков Maxim // Компоненты и технологии,
    2003, № 7, с. 82–85.
  • Почивалин О. П., Пох А. В. Применение микроконтроллеров MSP430 в датчиках разности давлений // Датчики и системы. 2003,
    № 11, с. 31–33.
  • Датчики давления, разрежения и разности
    давлений «Сигнал-И» // Датчики и системы,
    2004, № 8, с. 58–59.
  • Бушев Е. Е., Николайчук О. Л., Стучебников В. М. Серия общепромышленных датчиков МИДА-13П // Датчики и системы,
    2004, № 6, c. 48–51.
  • www.melexis.com/prodmain.asp_Q_family_
    E_MLX9038.
  • Ракович Н. Процессоры MAX14xx для
    обработки сигналов датчиков // Компоненты и технологии, 2003, № 8,
    с. 82–86.
  • http://focus.ti.com/docs/prod/folders/
    print/pga309.html.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *