Piezoresistiva trycksensorer är en typ av trycksensor som använder den piezoresistiva effekten för att mäta tryck.Den piezoresistiva effekten hänvisar till förändringen i elektriskt motstånd hos ett material när det utsätts för mekanisk påkänning eller deformation.I piezoresistiva trycksensorer används vanligtvis ett membran eller ett membran för att omvandla det applicerade trycket till mekanisk deformation, vilket i sin tur orsakar förändringar i motståndet hos piezoresistiva element.
Förhållandet mellan tryck och uteffekt för en piezoresistiv trycksensor påverkas av sensorns design och materialegenskaper.Här är en översikt över det allmänna förhållandet:
1. Direkt proportionell relation:
I de flesta piezoresistiva trycksensorer finns det ett direkt och linjärt samband mellan det applicerade trycket och förändringen i elektriskt motstånd.När trycket ökar, genomgår sensorns membran eller membran deformation, vilket gör att de piezoresistiva elementen utsätts för spänning.Denna töjning leder till en förändring i motståndet, och denna förändring är proportionell mot det applicerade trycket.Förändringen i resistans kan mätas med en Wheatstone-bryggkrets eller andra signalkonditioneringsmetoder.
2.Wheatstone Bridge-konfiguration:
Piezoresistiva trycksensorer använder ofta en Wheatstone-bryggkrets för att mäta förändringen i motståndet exakt.Bryggkretsen består av flera piezoresistiva element, av vilka några utsätts för tryckinducerad påkänning, medan andra inte är det.Differentialändringen i resistans mellan de ansträngda och otöjda elementen används för att generera en utspänning som är proportionell mot det applicerade trycket.
3. Utsignalskonditionering:
Utsignalen från en piezoresistiv trycksensor är typiskt en analog spänningssignal.Spänningens uteffekt motsvarar förändringen i motståndet och följaktligen det applicerade trycket.Signalkonditioneringskretsar kan användas för att förstärka, filtrera och kalibrera utsignalen för att erhålla exakta tryckavläsningar.
4. Kalibrering:
På grund av tillverkningstoleranser och variationer i sensoregenskaper kräver piezoresistiva trycksensorer ofta kalibrering för att säkerställa exakta tryckmätningar.Kalibrering innebär att bestämma det exakta förhållandet mellan sensorns utspänning och det faktiska trycket som appliceras.Denna kalibrering kan uppnås genom testning och jämförelse mot en referensstandard.
Sammanfattningsvis är förhållandet mellan tryck och uteffekt för en piezoresistiv trycksensor typiskt linjärt och proportionellt.När trycket ökar ändras sensorns motstånd, vilket leder till en motsvarande förändring av utspänningen.Wheatstone-bryggans konfiguration och signalkonditionering spelar viktiga roller för att omvandla resistansförändringarna till en användbar och exakt tryckmätning.
Posttid: 2023-06-06