Пиезорезистивните сензори за налягане са вид сензори за налягане, които използват пиезорезистивния ефект за измерване на налягането.Пиезорезистивният ефект се отнася до промяната в електрическото съпротивление на материала, когато той е подложен на механично напрежение или деформация.В пиезорезистивните сензори за налягане обикновено се използва диафрагма или мембрана за преобразуване на приложеното налягане в механична деформация, което от своя страна причинява промени в съпротивлението на пиезорезистивните елементи.
Връзката между налягане и изход за пиезорезистивен сензор за налягане се влияе от конструкцията и свойствата на материала на сензора.Ето общ преглед на общата връзка:
1. Пряка пропорционална връзка:
В повечето пиезорезистивни сензори за налягане има пряка и линейна връзка между приложеното налягане и промяната в електрическото съпротивление.С увеличаване на налягането диафрагмата или мембраната на сензора претърпява деформация, причинявайки напрежение на пиезорезистивните елементи.Това напрежение води до промяна в съпротивлението и тази промяна е пропорционална на приложеното налягане.Промяната в съпротивлението може да бъде измерена с помощта на мостова верига на Уитстон или други методи за кондициониране на сигнала.
2. Конфигурация на моста Wheatstone:
Пиезорезистивните сензори за налягане често използват мостова верига на Уитстон за точно измерване на промяната в съпротивлението.Мостовата верига се състои от множество пиезорезистивни елементи, някои от които са подложени на напрежение, предизвикано от налягането, докато други не са.Диференциалната промяна в съпротивлението между напрегнатите и ненапрегнатите елементи се използва за генериране на изходно напрежение, което е пропорционално на приложеното налягане.
3. Кондициониране на изходния сигнал:
Изходът на пиезорезистивен сензор за налягане обикновено е аналогов сигнал за напрежение.Изходното напрежение съответства на промяната в съпротивлението и, следователно, приложеното налягане.Схемата за кондициониране на сигнала може да се използва за усилване, филтриране и калибриране на изходния сигнал, за да се получат точни показания на налягането.
4.Калибриране:
Поради производствени толеранси и вариации в свойствата на сензора, пиезорезистивните сензори за налягане често изискват калибриране, за да осигурят точни измервания на налягането.Калибрирането включва определяне на точната връзка между изходното напрежение на сензора и действителното приложено налягане.Това калибриране може да се постигне чрез тестване и сравнение с референтен стандарт.
В обобщение, връзката между налягането и изхода за пиезорезистивен сензор за налягане обикновено е линейна и пропорционална.С увеличаване на налягането съпротивлението на сензора се променя, което води до съответната промяна в изходното напрежение.Конфигурацията на моста на Уитстон и кондиционирането на сигнала играят важна роля при преобразуването на промените на съпротивлението в използваемо и точно измерване на налягането.
Време на публикуване: 6 септември 2023 г