Piesoresistiivsed rõhuandurid on teatud tüüpi rõhuandurid, mis kasutavad rõhu mõõtmiseks piezoresistiivset efekti.Piezoresistiivne efekt viitab materjali elektritakistuse muutumisele, kui see on allutatud mehaanilisele pingele või deformatsioonile.Piesoresistiivsetes rõhuandurites kasutatakse tavaliselt membraani või membraani, et muuta rakendatud rõhk mehaaniliseks deformatsiooniks, mis omakorda põhjustab muutusi piezoresistiivsete elementide takistuses.
Piesoresistiivse rõhuanduri rõhu ja väljundi vahelist suhet mõjutavad anduri konstruktsioon ja materjali omadused.Siin on ülevaade üldisest suhtest:
1. Otsene proportsionaalne suhe:
Enamikus piezoresistiivsetes rõhuandurites on rakendatud rõhu ja elektritakistuse muutuse vahel otsene ja lineaarne seos.Rõhu suurenedes deformeerub anduri diafragma või membraan, mis põhjustab piezoresistiivsete elementide pinget.See pinge põhjustab takistuse muutust ja see muutus on võrdeline rakendatava rõhuga.Takistuse muutust saab mõõta Wheatstone'i sillaahela või muude signaali konditsioneerimismeetodite abil.
2. Wheatstone'i silla konfiguratsioon:
Piesoresistiivsed rõhuandurid kasutavad takistuse muutuse täpseks mõõtmiseks sageli Wheatstone'i sillaahelat.Sillaahel koosneb mitmest piezoresistiivsest elemendist, millest mõned on allutatud rõhust tingitud pingele, teised aga mitte.Pingutatud ja pingutamata elementide vahelise takistuse erinevust kasutatakse rakendatava rõhuga võrdelise väljundpinge genereerimiseks.
3. Väljundsignaali konditsioneerimine:
Piesoresistiivse rõhuanduri väljund on tavaliselt analoogpinge signaal.Pinge väljund vastab takistuse muutusele ja sellest tulenevalt ka rakendatavale rõhule.Täpsete rõhunäitude saamiseks võib väljundsignaali võimendamiseks, filtreerimiseks ja kalibreerimiseks kasutada signaali konditsioneerimisahelat.
4. Kalibreerimine:
Tootmise tolerantside ja andurite omaduste varieeruvuse tõttu vajavad piezoresistiivsed rõhuandurid sageli kalibreerimist, et tagada täpsed rõhumõõtmised.Kalibreerimine hõlmab täpse seose määramist anduri väljundpinge ja tegeliku rakendatava rõhu vahel.Selle kalibreerimise saab saavutada katsetamise ja võrdlusstandardiga võrdlemise teel.
Kokkuvõttes on rõhu ja väljundi suhe piesoresistiivse rõhuanduri puhul tavaliselt lineaarne ja proportsionaalne.Rõhu suurenedes muutub anduri takistus, mis toob kaasa vastava muutuse väljundpinges.Wheatstone'i silla konfiguratsioon ja signaali konditsioneerimine mängivad olulist rolli takistuse muutuste muutmisel kasutatavaks ja täpseks rõhumõõtmiseks.
Postitusaeg: 06. september 2023