- 文献综述(或调研报告):
- 谐振式传感器是直接将所测压力变化转换为物体谐振频率变化的一类传感器,当谐振子被激励而发生谐振时,谐振频率为f0,当压力施加到敏感膜片上后,谐振子的刚度发生变化,从而导致谐振子谐振频率变化为f0 Delta;f,检测电路通过对频率改变的测量,即可得到所测压力值。因其输出为频率信号,故具有高精度、高分辨率、高抗干扰能力、适于长距离传输、能直接与数字设备相连接的优点,又因无活动部件而具有高稳定性和高可靠性,并可能制造出精度极高的传感器(目前可以做到精度超过万分之一)。但是由于对材料质量的要求较高,加工工艺复杂,所以生产周期长,成本较高。
2.基于压阻式的敏感元件即基于压阻效应的敏感元件,当敏感元件感受到外界压力时,敏感元件的弹性膜片上的应力作用会引起压敏电阻电阻率的变化,从而引起电阻值的变化,这就是压阻效应。压阻效应将压力的改变转变为全桥电路电阻值的改变,电阻的改变再转为电压值输出,经过调理电路调理,最终实现对压力的测量。
3.随着现代计量技术的发展,传统的模拟式称量工具逐渐由数字式称量工具所替代。电阻应变片凭借体积小、成本低、变化灵敏度高的特点成为目前测量应变的主要元件,它能将被测器件的应变变量转换成电阻变化。电阻应变片可以应用在很多微弱形变监测装置中,如高精度电子天平、人体脉搏信号采集等。这些装置对系统测试精度都有较高要求,但由于电阻应变片可以测量构件的力、力矩、压力等物理量,因此贴装方位不准确会造成测量误差。此外,不同电桥电路结构也会造成不同误差。虽然这些影响可以通过工厂制作工艺的提高而改善,但是系统实际工作电路的激励源对系统测试精度的影响有待研究。
4.调理电路
在航天领域、军事领域中,对压力的测量有很高的要求,而与应变式传感器和压电传感器等相比较压阻式压力传感器因其灵敏度高、动态响应好,频响快,广泛应用于航天航空事业中。然而,基于压阻式敏感元件的压力传感器的输出信号易受温度影响,并且输出的压力信号中常常会混有噪声干扰信号,严重影响压力信号的质量。基于上述问题,需要设计一种可以消除温度影响的压力信号调理电路,同时滤除高频噪声信号,最大程度地还原所测量的压力信号的真实情况;并使用相关的仪器设备对调理电路进行测试,验证其可靠性和准确性。
参考文献:
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