CN204389095U - 小型化压力传感器参数修正单元 - Google Patents

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马志腾
李阳
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Abstract

本实用新型公开一种小型化压力传感器的参数修正单元，所述的参数修正指对压力传感器进行零点调节和满量程调节。该参数修正单元包括仪表放大电路、零点参考电压电路和零点调节电路。仪表放大电路包括电位器R1和集成式仪表放大器；通过调节电位器R1可调节仪表放大器的增益倍数。零点调节电路包括电路器R3和大阻值电阻R2，通过调节电位器R3可以对压力传感器进行零点调节，串联大电阻R2能够减小由于电位器阻值温飘造成的非线性误差，提高压力传感器测量精度。零点参考电压电路包括电位器R4和电压跟随器。通过调节电位器R4可以改变零点参考电压的大小，在电位器R4后连接电压跟随器能够提高参考电压驱动能力。

Description

小型化压力传感器参数修正单元
技术领域
实用新型涉及一种参数修正单元，具体涉及一种小型化压力传感器的参数修正单元。
背景技术
小型化深水数据记录仪在深水环境中工作时，线缆会在水中发生弯曲，导致线缆长度与数据记录仪实际工作深度有较大偏差。因此，需在数据记录仪上集成压力传感器对外部水压进行实时检测，以获取数据记录仪的实际工作水深。
现有市场上的具备零点调节和满量程调节功能的压力传感器体积较大，不适合安装在小型化深水数据记录仪上；但其他集成的小尺寸压力传感器模块不具备零点调节和满量程调节的功能，无法对压力传感器进行校准。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供一种运用于小型化压力传感器的参数修正单元，使小型化压力传感器也能够具备零点调节和满量程调节的功能。
所述的小型化压力传感器的参数修正单元包括：仪表放大电路、零点参考电压电路和零点调节电路。
所述仪表放大电路包括：电位器R1和集成式仪表放大器U1；所述压力传感器产生的差分信号的正输出端与集成式仪表放大器U1的正输入端相连，差分信号的负输出端与集成式仪表放大器U1的负输入端相连；所述电位器R1的一端和中间引脚分别与集成式仪表放大器U1的两个RG端相连，另一端悬空；所述RG端指集成式仪表放大器U1的反相输入端；集成式仪表放大器U1的负电源接入端接地，正电源接入端与电源相连；
所述零点调节电路包括：电路器R3和大阻值电阻R2，所述电路器R3接在集成式仪表放大器U1的负电源接入端和正电源接入端之间，其中间引脚通过大阻值电阻R2与集成式仪表放大器U1的正输入端相连；所述大阻值电阻指阻值大于1MΩ的电阻；
所述零点参考电压电路包括：电位器R4和由运算放大器U2构成的电压跟随器；所述运算放大器U2的输出端和反相输入端均与集成式仪表放大器U1的参考电位接入端相连；所述电位器R4的一端与参考电压相连，另一端接地，中间引脚与运算放大器U2的同相输入端相连。
有益效果：
该参数修正单元适用于小型化压力传感器，使集成的小型化压力传感器具备零点调节和满量程调节的功能。在零点调节电路中通过串联大电阻减小由于电位器阻值温飘造成的非线性误差，提高压力传感器测量精度；在零点参考电压电路中通过连接电压跟随器提高参考电压驱动能力。
附图说明
图1为该参数修正单元的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图并举实施例，对本实用新型进行详细描述。
本实用新型提供一种运用于小型化压力传感器的参数修正单元，所述的参数修正指对压力传感器进行零点调节和满量程调节。
该参数修正单元的电路原理如图1所示，包括仪表放大电路、零点参考电压电路和零点调节电路。
其中仪表放大电路包括：电位器R1和集成仪表放大器；为适应小型化深水数据记录仪的低功耗要求，所述仪表放大器采用尺寸小、功耗低的仪表放大器INA333。所述的压力传感器是由压力应变片构成的惠斯通电桥，需通过仪表放大器对电桥产生的差分信号进行电压放大，从而将压力传感器产生的微弱电压信号放大到与之相连的A/D转换模块的工作电压范围内。由此将压力传感器所产生的差分信号的正输出端与INA333的管脚3(正输入端VIN+)相连，差分信号的负输出端与INA333的管脚2(负输入端VIN-)相连。INA333的管脚4(负电源接入端)接地，管脚7(正电源接入端)与电源相连。电位器R1的一端与INA333的管脚1(RG端)相连，中间引脚与INA333的管脚8(RG)相连，另一端悬空；所述RG端指集成式仪表放大器U1的反相输入端。电位器R1采用多圈精密电位器，通过调节电位器R1便可实现对INA333增益倍数的调节，在实际应用中通过电位器R1调节压力传感器的满量程电压。
零点调节电路包括：电路器R3和大阻值电阻R2，其中电路器R3接在INA333的管脚4和管脚7之间，其中间引脚通过大阻值电阻R2与INA333的管脚3(同向输入端VIN+)相连。所述的大阻值电阻指阻值大于1MΩ的电阻。通过调节电位器R3可以对压力传感器进行零点调节，串联大电阻减小了由于电位器阻值温飘造成的线性误差，提高压力传感器测量精度。
零点参考电压电路包括：电位器R4和由零输入漂移运算放大器构成的电压跟随器。其中运算放大器的输出端和反向输入端均与仪表放大器的管脚5(参考电位接入端)相连。电位器R4的一端与参考电压相连，另一端接地，中间引脚与运算放大器的同向输入端相连。通过调节电位器R4可以改变零点参考电压的大小，当压力测量范围较大时可以适当降低零点参考电压，提高测量精度。当压力测量范围较小时，可以提高零点参考电压，提高零点电压稳定性。由于仪表放大器参考电压输入端输入阻抗较大，因此在电位器R4后连接由零输入漂移运算放大器构成的电压跟随器能够提高参考电压驱动能力。
综上所述，以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (1)

1.小型化压力传感器的参数修正单元，其特征在于，包括：仪表放大电路、零点参考电压电路和零点调节电路；
所述仪表放大电路包括：电位器R1和集成式仪表放大器U1；所述压力传感器产生的差分信号的正输出端与集成式仪表放大器U1的正输入端相连，差分信号的负输出端与集成式仪表放大器U1的负输入端相连；所述电位器R1的一端和中间引脚分别与集成式仪表放大器U1的两个RG端相连，另一端悬空；所述RG端指集成式仪表放大器U1的反相输入端；集成式仪表放大器U1的负电源接入端接地，正电源接入端与电源相连；
所述零点调节电路包括：电路器R3和大阻值电阻R2，所述电路器R3接在集成式仪表放大器U1的负电源接入端和正电源接入端之间，其中间引脚通过大阻值电阻R2与集成式仪表放大器U1的正输入端相连；所述大阻值电阻指阻值大于1MΩ的电阻；
所述零点参考电压电路包括：电位器R4和由运算放大器U2构成的电压跟随器；所述运算放大器U2的输出端和反相输入端均与集成式仪表放大器U1的参考电位接入端相连；所述电位器R4的一端与参考电压相连，另一端接地，中间引脚与运算放大器U2的同相输入端相连。
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