电阻式 压力传感器 电阻桥式压力传感器：对于压力测量起到的作用

电阻桥式压力传感器：对于压力测量起到的作用

电阻桥式压力传感器对于压力测量起到的作用

电阻桥式压力传感器对于压力测量起到的作用

在当今工业生产过程中，压力测量是非常重要的一环。它不仅涉及到生产过程的控制，而且还是保证产品质量和安全的关键因素。而电阻桥式压力传感器作为一种常用的压力测量设备，在压力测量中发挥着不可替代的作用。

首先，电阻桥式压力传感器具有高精度、高稳定性的特点。由于其采用了先进的传感技术，可以实现对压力的精确测量，并且具有较小的误差范围。这使得在各种工业生产过程中，能够更加准确地测量和监控压力参数，为生产过程的稳定性和产品质量的可靠性提供了保障。

其次，电阻桥式压力传感器具有广泛的应用范围。它不仅适用于气体、液体的压力测量，还可以用于高温、低温、腐蚀等恶劣环境下的压力测量。这使得在石油、化工、制药等行业中，能够实现对各种复杂环境下压力的准确测量，从而更好地保障生产安全和产品质量。

此外，电阻桥式压力传感器还具有体积小、重量轻、易于安装等优点。这使得在空间有限或安装条件较为苛刻的情况下，也能方便地实现压力测量。同时，由于其较小的体积和重量，也降低了对配套设施的要求，从而减少了整个测量系统的成本。

另外，电阻桥式压力传感器还具有良好的兼容性和可扩展性。它可以与各种控制系统、数据采集系统等进行连接，实现数据的实时传输和处理。同时，随着技术的不断发展，电阻桥式压力传感器也在不断地升级和完善中，能够满足各种新的应用需求和技术要求。

总之，电阻桥式压力传感器在压力测量中起到了重要的作用。它具有高精度、高稳定性、广泛的应用范围、体积小、重量轻、易于安装、良好的兼容性和可扩展性等优点。这些优点使得电阻桥式压力传感器成为了工业生产中不可或缺的一部分，为生产过程的控制和产品质量的保障提供了重要的支持。

然而，随着工业生产的不断发展和技术进步，对压力测量的要求也在不断提高。为了更好地满足实际需求，还需要不断地研究和开发新的压力传感器技术。例如，采用更加先进的材料和制造工艺，提高传感器的灵敏度和稳定性；研发更加智能化的传感器，实现压力数据的自动采集、处理和传输；探索新的测量原理和方法，以适应各种复杂环境和应用场景等。

同时，为了充分发挥电阻桥式压力传感器的优势，还需要在实际应用中注意一些问题。例如，根据实际需求选择合适的传感器型号和规格；正确安装和调试传感器，确保其正常工作；定期进行维护和校准，保证测量精度和可靠性；加强数据管理和分析，充分发挥传感器数据的应用价值等。

综上所述，电阻桥式压力传感器在压力测量中起到了重要的作用。在未来，随着技术的不断进步和应用需求的不断提高，电阻桥式压力传感器仍将继续发挥其不可替代的作用，为工业生产的稳定性和产品质量的可靠性提供更加有力的支持。

电阻式应变片电桥压力传感器的说明与应用解析介绍

电阻式应变片电桥压力传感器应用

1. 电阻式应变片电桥压力传感器工作原理

电阻式应变式压力传感器是由电阻应变片组成的测量电路和弹性敏感元件组合起来的传感器。当弹性敏感元件受到外界压力作用时，将产生应变，粘贴在表面的电阻应变片也会产生应变，电阻值会发生变化。这样弹性体的变形转化为电阻应变片阻值的变化。

一般来说，把4个电阻应变片按照桥路方式连接，两输入端施加一定的电压值，两输出端输出的共模电压随着桥路上电阻阻值的变化增加或者减小。 这种变化的对应关系具有近似线性的关系。找到压力变化和输出共模电压变化的对应关系，就可以通过测量共模电压得到压力值。

通常使用四臂工作的全桥接法测量电桥有较高的灵敏度应变片式位移传感器测量精度也较高，能起到温度自动补偿的作用。

下图为全桥的基本结构

全桥

V0:输入电源电压。U0:输出共模电压；

2. 电阻式应变片电桥压力传感器电路设计

下图是电路框架结构

电路框架

电路一般由放大电路，滤波电路，电压跟随组成，U0为模拟量输出。

1）放大电路：使用差分放大电路；

差分放大电路，比较常用的电路，可以使用分立式运放来搭建差分运放电路；如下图：

差分运放电路

不过，由分立式运放搭建的差分运放电路，外围器件比较多，而且器件本身有差异，外界干扰信号的影响等，可能会引起一些噪声等误差；比如R1,R2的阻值理想状态是需要相同阻值，但是现实中由于生产工艺等原因不可能有相同阻值的电阻，多多少少都会存在一定偏差，所有说运放的结果也不会是理想状态。

因此，为了减少外围器件，以及不必要的误差，建议在条件运行的状况下，采用仪表放大器，其内部已经集成了差分电路，所有使用时外围器件比较少，电路结构简单，受干扰情况也会减小。

常用的仪表运放有AD620,INA128等；下图是INA128内部结构：此图来自INA128数据手册；

INA128内部电路

RG用来条件增益，根据传感器以及实际电路来条件增益；

仪表运放使用时注意选项，供电电压，增益调节范围，输入输出阻抗，共模抑制比CMR，偏压值，以及噪声等；

2）滤波电路;

滤波电路的作用：允许规定范围内的信号通过，而使规定范围之外的信号不能通过。

滤波电路分为：低通滤波，高通滤波，带通滤波，带阻滤波；

低通滤波：允许低频率的信号通过，将高频率的衰减；

高通滤波：允许高频率的信号通过，将低频率的衰减；

带通滤波：允许一定频带范围内的信号通过，将频带范围外的信号衰减；

带阻滤波：允许一定频带范围之外的信号通过，将频带范围内的信号衰减；

滤波电路又分为：无源滤波，有源滤波；

无缘滤波：仅由无源器件（电阻，电容，电感）组成的滤波电路；其有很大的缺点，比如：电路增益小，驱动负载能力差等。

有源滤波：指利用放大器，电阻和电容组成的滤波电路，主要用于数据传输，抑制干扰等方面；当然其也有缺点：受运放频带限制，这种滤波主要用于低频范围。

下图就是一阶有源低通滤波电路；

输入端RC构成低通滤波，特征频率由RC决定；

此电路特点就是：电路简单，但是阻带衰减太慢，选择性较差。

为了提高阻带衰减特性，加快衰减，改善滤波效果，我们可以再加一节RC低通滤波环节，构成二阶低通滤波，效果比一阶要好很多；如下图：

实际电路中具体选哪种滤波呢，我们要根据实际使用要求等情况，做具体的选择；

3）电压电路

下图是电压跟随的示意图：

电压跟随器

电压跟随，意思就是输出电压与输入电压相等，增益为一，起到电压跟随的作用。

许多应用里面都会有电压跟随电路，但是呢很多人觉得既然是输出电压跟输入电压一致，那为何要添加电压跟随电路，不是多此一举嘛，干脆去掉算了，其实看似简单，但是其有很大的作用，建议最好要有电压跟随电路；下面就简单介绍下电压跟随的几个作用。

1）电压跟随起到缓冲的作用

这个缓冲起到承上启下的作用，如果上一级信号输出阻抗比较高，而下一级输入阻抗比较小，那么这时信号就会有损耗，所有在此添加电压跟随电路，就可以在一定程度上避免这种现象。

2）电压跟随起到隔离的作用

电压跟随器具有输入阻抗高，输出阻抗低的特性，常用于中间级，以隔离前后级电路，消除前后级电路之间的相互影响。

3）电压跟随起到阻抗匹配的作用

电压跟随器具有输入阻抗高，输出阻抗低的特性，使得它在电路中可以完成阻抗匹配的功能，使下一级电路工作的更好，尤其在音频处理里面这个作业体现的更为出色。

3. 总结

电阻式应变片电桥压力传感器，的使用比较常见，电路比较简单，基本上由运放电路，滤波电路，跟随电路组成后，就可以满足普通的采样使用；可以直接接入带AD功能的MCU上进行采样，或者接AD转换芯片，再接入MCU等；当然实际使用过程中电压，增益，量程等，根据相关传感器手册，芯片手册等可自行调节。

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