高輸出硅應(yīng)變片及其與高分辨率Σ-Δ模數(shù)轉(zhuǎn)換器的出色配合

本文第一部分，即應(yīng)用筆記3426“電阻電橋基礎(chǔ)：第一部分”，討論了為什么使用電阻電橋、基本電橋配置，并討論了具有小輸出信號(hào)的電橋，例如由鍵合線或箔應(yīng)變片制成的電橋。本應(yīng)用筆記重點(diǎn)介紹高輸出硅應(yīng)變片。本應(yīng)用筆記（第二部分）重點(diǎn)介紹高輸出硅應(yīng)變片及其與高分辨率Σ-Δ模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）的出色配合。舉例說(shuō)明了如何計(jì)算所需的ADC分辨率和未補(bǔ)償傳感器的動(dòng)態(tài)范圍。本文介紹了如何利用ADC和硅應(yīng)變片的特性，為使用電流驅(qū)動(dòng)傳感器的應(yīng)用創(chuàng)建更簡(jiǎn)單的比例電路和簡(jiǎn)化電路。

硅應(yīng)變片背景

硅應(yīng)變片的優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高。硅中的應(yīng)變導(dǎo)致其體積電阻發(fā)生變化。這導(dǎo)致信號(hào)比箔或鍵合線應(yīng)變片的信號(hào)大一個(gè)數(shù)量級(jí)，其中電阻變化僅由電阻的尺寸變化引起。來(lái)自硅應(yīng)變片的大信號(hào)允許使用低成本的電子設(shè)備。然而，將電線物理安裝和連接到這些小型脆性器件的成本和難度限制了它們?cè)谡澈蠎?yīng)變片應(yīng)用中的使用。盡管如此，硅應(yīng)變片在MEMS（微機(jī)電結(jié)構(gòu)）應(yīng)用中是最佳的。使用MEMS，可以在硅中創(chuàng)建機(jī)械結(jié)構(gòu)，并且可以制造多個(gè)應(yīng)變片作為這些機(jī)械結(jié)構(gòu)的組成部分。因此，MEMS工藝為整個(gè)設(shè)計(jì)問(wèn)題提供了一種穩(wěn)健、低成本的解決方案，無(wú)需處理單個(gè)應(yīng)變片。

MEMS器件最常見(jiàn)的例子是硅壓力傳感器，它在1970年代首次流行。這些壓力傳感器采用標(biāo)準(zhǔn)半導(dǎo)體加工技術(shù)制造，外加特殊的蝕刻步驟。特殊的蝕刻選擇性地從晶圓背面去除硅，以創(chuàng)建數(shù)百個(gè)薄方形隔膜，周圍有堅(jiān)固的硅框架。在晶圓的正面，在每個(gè)隔膜的每個(gè)邊緣植入一個(gè)應(yīng)變敏感電阻。金屬走線將四個(gè)電阻器連接在單個(gè)隔膜周圍，以形成一個(gè)完全有源的惠斯通電橋。然后使用金剛石鋸將單個(gè)傳感器從晶圓中解放出來(lái)。此時(shí)，傳感器功能齊全，但必須連接壓力端口和電線才能使用。這些小型傳感器價(jià)格低廉且相對(duì)堅(jiān)固。然而，有一個(gè)負(fù)面因素。這些傳感器承受較大的溫度影響，并且對(duì)初始偏移和靈敏度具有廣泛的容差。

壓力傳感器示例

為了便于說(shuō)明，此處使用壓力傳感器;所涉及的原理適用于使用類似類型的橋接器作為傳感器的任何系統(tǒng)。原始?jí)毫鞲衅鬏敵龅囊粋€(gè)模型見(jiàn)公式1。公式1中變量的大小和范圍產(chǎn)生寬范圍的V外給定壓力 （P） 的值。V 的變化外在相同溫度下的不同傳感器之間以及隨著溫度變化而對(duì)于單個(gè)傳感器存在。為了提供一致且有意義的輸出，必須對(duì)每個(gè)傳感器進(jìn)行校準(zhǔn)，以補(bǔ)償器件間的變化和溫度漂移。多年來(lái)，校準(zhǔn)都是通過(guò)模擬電路完成的。然而，現(xiàn)代電子產(chǎn)品使數(shù)字校準(zhǔn)的成本比模擬校準(zhǔn)具有競(jìng)爭(zhēng)力，并且由此產(chǎn)生的數(shù)字校準(zhǔn)精度可以更好。一些模擬“技巧”可用于簡(jiǎn)化數(shù)字校準(zhǔn)，而不會(huì)犧牲精度。

VOUT = VB × （P × S0 × （1 + S1 × （T - T0）） + U0 + U1 × （T - T0））（公式1）

其中 V外是電橋的輸出，VB為電橋激勵(lì)電壓，P為施加壓力，T0為參考溫度，S0是 T 處的靈敏度0/ 01是靈敏度溫度系數(shù) （TCS），U0是電橋在 T 處的偏移或不平衡0沒(méi)有施加壓力，并且 U1是失調(diào)溫度系數(shù) （OTC）。

公式1使用一階多項(xiàng)式對(duì)傳感器進(jìn)行建模。對(duì)于許多應(yīng)用，可能需要使用高階多項(xiàng)式、分段線性技術(shù)，甚至是帶有系數(shù)查找表的分段二階近似。無(wú)論使用哪種型號(hào)，數(shù)字校準(zhǔn)都需要能夠數(shù)字化V。外/ 5B和 T，以及確定所有系數(shù)和執(zhí)行必要計(jì)算的方法。等式2是重新排列的等式1以求解P.等式2更清楚地顯示了數(shù)字計(jì)算所需的信息，通常由微控制器（μC）輸出精確的壓力值。

P = （VOUT/VB - U0 - U1 × （T-T0））/（S0 × （1 + S1 × （T-T0））（公式2）

暴力電路

圖1電路所示的蠻力方法使用單個(gè)高分辨率ADC對(duì)V進(jìn)行數(shù)字化外（AIN1/AIN2）、溫度 （AIN3/AIN4） 和 VB（AIN5/AIN6）。然后將這些測(cè)量值發(fā)送到μC，在那里計(jì)算實(shí)際壓力。電橋直接由與ADC、基準(zhǔn)電壓源和μC相同的電源供電。電阻溫度檢測(cè)器（RTD）在原理圖中表示為Rt，用于測(cè)量溫度;ADC上的輸入多路復(fù)用器允許測(cè)量電橋、RTD或電源電壓。為了確定校準(zhǔn)系數(shù)，將整個(gè)系統(tǒng)（或至少RTD和電橋）放置在烘箱中，并在校準(zhǔn)的壓力源對(duì)電橋施加應(yīng)力時(shí)在多個(gè)溫度下進(jìn)行測(cè)量。然后，測(cè)試系統(tǒng)操縱測(cè)量數(shù)據(jù)以確定校準(zhǔn)系數(shù)。所得系數(shù)下載到μC并存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)器中。

圖1.電路直接測(cè)量計(jì)算實(shí)際壓力所需的變量（激勵(lì)電壓、溫度和電橋輸出）。

設(shè)計(jì)這種電路的關(guān)鍵考慮因素是動(dòng)態(tài)范圍和ADC分辨率。最低要求將取決于應(yīng)用以及所用傳感器和RTD的確切規(guī)格。出于說(shuō)明目的，使用以下規(guī)范。

系統(tǒng)規(guī)格

滿量程壓力：100psi

壓力分辨率：0.05磅/平方英寸

溫度范圍：-40°C 至 +85°C

電源：4.75 至 5.25V

壓力傳感器規(guī)格

S0（靈敏度）：150 至 300μV/V/psi

S1（靈敏度溫度系數(shù)）：-2500ppm/°C，最大值

U0（失調(diào)）：-3 至 +3mV/V

U1（失調(diào)溫度系數(shù)）：-15 至 +15μV/V/°C

RB（輸入電阻）：4.5K

TCR（電阻溫度系數(shù)）：1200ppm/°C

RTD： PT100

α： 3850ppm/°C （ΔR/°C = 0.385Ω 標(biāo)稱值）

-40°C 時(shí)的值：84.27Ω

0°C時(shí)的值：100Ω

85°C時(shí)的值：132.80Ω

電壓分辨率

可接受的最小電壓分辨率基于V的最小響應(yīng)外到最小的可檢測(cè)壓力變化。當(dāng)在最高溫度和最低電源電壓下使用靈敏度最低的傳感器時(shí)，會(huì)出現(xiàn)這種情況。請(qǐng)注意，公式1中的偏移項(xiàng)不是這里的因素，因?yàn)榉直媛蕛H取決于對(duì)壓力的響應(yīng)。

使用公式1和上面的適當(dāng)假設(shè)：

ΔVOUT min = 4.75V （0.05psi/計(jì)數(shù) 150μV/V/psi × （1+ （-2500ppm/°C） × （85°C -25°C）） ≈ 30.3μV/計(jì)數(shù)

因此：最小ADC分辨率 = 30μV/計(jì)數(shù)

輸入范圍

輸入范圍由最大可能輸入電壓和最小或最負(fù)輸入電壓決定。產(chǎn)生 V 最大值的條件外公式1中的公式100為：最大壓力（40psi）、最低溫度（-5°C）、最大電源電壓（25.3V）、15mV/V失調(diào)、-2500μV/V/°C失調(diào)TC、-300ppm/°C的TCS和最高靈敏度芯片（0μV/V/psi）。最負(fù)的信號(hào)是未施加壓力（P = 5），電源電壓為25.3V，失調(diào)為-40mV/V，溫度為-15°C，OTC為+《》μV/V/°C。

同樣，使用公式1和上面的適當(dāng)假設(shè)：

最大輸出電壓 = 5.25V × （100psi · 300μV/V/psi × （1+ （-2500ppm/°C） × （-40°C - 25°C）） + 3mV/V + （-0.015mV/V/°C） × （-40°C - 25°C）） - 204mV

最小輸出電壓 = 5.25 × （-3mV/V + （0.015mV/V/°C × （-40°C - 25°C））） - -21mV

因此：ADC輸入范圍 = -21mV至+204mV

分辨率位

該應(yīng)用的標(biāo)稱ADC具有-21mV至+204mV的輸入范圍和30μV/計(jì)數(shù)的電壓分辨率。該ADC的總計(jì)數(shù)為（204mV + 21mV）/（30μV/計(jì)數(shù)）= 7500個(gè)計(jì)數(shù)，或略小于13位動(dòng)態(tài)范圍。如果傳感器的輸出范圍與ADC的輸入范圍完全匹配，則13位轉(zhuǎn)換器將滿足此應(yīng)用的要求。由于-21mV至+204mV與普通ADC的輸入范圍不匹配，因此輸入信號(hào)必須進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換和放大，或者必須使用更高分辨率的ADC。幸運(yùn)的是，現(xiàn)代Σ-Δ轉(zhuǎn)換器具有高分辨率、雙極性輸入和內(nèi)部放大器，使得使用更高分辨率的ADC變得切實(shí)可行。這些Σ-Δ型ADC提供經(jīng)濟(jì)型解決方案，無(wú)需額外元件。這不僅減小了電路板尺寸，而且還消除了與放大和電平轉(zhuǎn)換電路相關(guān)的漂移誤差，否則需要這些誤差。

采用5V電源工作的典型Σ-Δ轉(zhuǎn)換器將使用2.5V基準(zhǔn)，輸入范圍為±2.5V。為了滿足壓力傳感器應(yīng)用的分辨率要求，這種ADC需要（2.5V - （-2.5V））/（30μV/計(jì)數(shù)）= 166，667個(gè)計(jì)數(shù)的動(dòng)態(tài)范圍。這相當(dāng)于17.35位的分辨率，完全在18位MAX1400等許多ADC的能力范圍內(nèi)。如果需要SAR ADC，在18位應(yīng)用中使用13位轉(zhuǎn)換器將產(chǎn)生11位結(jié)果，這將非常昂貴。然而，使用18位（17位加號(hào)）Σ-Δ轉(zhuǎn)換器是相當(dāng)實(shí)用的，即使三個(gè)MSB基本上沒(méi)有使用。除了價(jià)格實(shí)惠外，Σ-Δ轉(zhuǎn)換器還具有高輸入阻抗和出色的噪聲抑制性能。

18位ADC的另一種方法是使用帶有內(nèi)部放大器的較低分辨率轉(zhuǎn)換器，例如16位MAX1416。選擇內(nèi)部增益8具有將ADC讀數(shù)向MSB偏移3位的效果，從而使用轉(zhuǎn)換器的所有位并將轉(zhuǎn)換器要求降低到15位。在選擇無(wú)增益的高分辨率轉(zhuǎn)換器和帶增益的低分辨率轉(zhuǎn)換器時(shí)，請(qǐng)務(wù)必考慮適用增益和轉(zhuǎn)換速率下的噪聲規(guī)格。Σ-Δ轉(zhuǎn)換器的有用分辨率經(jīng)常受到其噪聲的限制。

測(cè)溫

如果測(cè)量溫度的唯一原因是補(bǔ)償壓力傳感器，那么溫度測(cè)量不需要準(zhǔn)確，只需與每個(gè)測(cè)量值相對(duì)應(yīng)的唯一溫度即可重復(fù)。這允許很大的靈活性和松散的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。有三個(gè)基本設(shè)計(jì)要求：避免自發(fā)熱、具有足夠的溫度分辨率以及保持在ADC的測(cè)量范圍內(nèi)。

為Vt選擇接近最大壓力信號(hào)的最大電壓可確保相同的ADC和內(nèi)部增益可用于溫度和壓力測(cè)量。在本例中，最大輸入電壓為+204mV。為了考慮電阻容差，最大溫度電壓可以保守地選擇為+180mV。將Rt兩端的電壓限制在+180mV還可以消除Rt自發(fā)熱的任何問(wèn)題。一旦選擇了最大電壓，R1的值就計(jì)算出來(lái)，以在85°C（Rt = 132.8Ω）時(shí)提供該最大電壓，當(dāng)V時(shí)B= 5.25V。R1可以用公式3計(jì)算，其中Vtmax是Rt兩端允許的最大電壓，然后通過(guò)將ADC的電壓分辨率除以Vt隨溫度的變化來(lái)找到溫度分辨率。公式4總結(jié)了溫度分辨率的計(jì)算。（注意：本例中使用計(jì)算出的最小電壓分辨率，這創(chuàng)造了保守的設(shè)計(jì)。您可能希望使用ADC的實(shí)際無(wú)噪聲分辨率。

R1 = Rt × （VB/Vtmax - 1）（公式3）

R1 = 132.8Ω × （5.25V/0.18V - 1） ≈ 3.7kΩ

TRES= VRES× （R1 + Rt）2/（VB× R1 × ΔRt/°C）（公式4）

其中 TRES是每個(gè)ADC計(jì)數(shù)的溫度測(cè)量分辨率（以°C為單位）。

TRES= 30μV/計(jì)數(shù) × （3700Ω + 132.8Ω）2/（4.75V Ω 3700Ω × 0.38Ω/°C） ≈ 0.07°C/計(jì)數(shù)

0.07°C的溫度分辨率足以滿足大多數(shù)應(yīng)用的需求。但是，如果需要更高的分辨率，可以使用以下幾種選擇：使用更高分辨率的ADC;用熱敏電阻代替RTD;或者在橋式電路中使用RTD，以便在ADC內(nèi)部使用更高的增益。

請(qǐng)注意，為了獲得有用的溫度讀數(shù)，軟件必須補(bǔ)償電源電壓的任何變化。另一種方法將R1連接到V裁判而不是 VB.這使得 Vt 獨(dú)立于 VB，但也增加了基準(zhǔn)電壓源上的負(fù)載。

蠻力與一絲優(yōu)雅

硅應(yīng)變片和ADC具有一些特性，可以簡(jiǎn)化圖1中的電路。從公式1可以看出，電橋的輸出與電源電壓成正比（VB）。具有此特性的傳感器稱為比率傳感器。公式5是所有具有溫度相關(guān)誤差的比例傳感器的通用公式。公式5可以通過(guò)從公式1開(kāi)始并替換V右側(cè)的所有內(nèi)容來(lái)創(chuàng)建B使用一般函數(shù)?（p，t），其中p是被測(cè)屬性的強(qiáng)度，t是溫度。

VOUT = VB × ?（p，t）（公式5）

ADC還具有比率特性;它們的輸出與輸入電壓和基準(zhǔn)電壓的比值成正比。公式6描述了通用ADC的數(shù)字讀數(shù)（D），包括輸入信號(hào)（Vs）、基準(zhǔn)電壓（V裁判）、滿量程讀數(shù) （FS） 和比例因子 （K）。比例因子考慮了架構(gòu)的變化以及任何內(nèi)部放大。

D = （Vs/VREF）FS × K（公式6）

ADC的性能可以通過(guò)用等效的V替換公式6中的Vs來(lái)獲得。外從公式5。結(jié)果為公式7。

D = （VB/VREF） × ?（p，t） × FS × K（公式7）

在公式7中，VB與VREF的比值很重要，但它們的絕對(duì)值并不重要。因此，不需要圖1所示電路中的基準(zhǔn)電壓源。ADC的基準(zhǔn)電壓可以來(lái)自一個(gè)簡(jiǎn)單的電阻分壓器，該分壓器保持VB/VREF的恒定比率。這種變化不僅消除了基準(zhǔn)電壓源，而且還消除了測(cè)量VB的需要以及補(bǔ)償VB變化所需的所有軟件。該技術(shù)適用于所有比率傳感器。通過(guò)將R1與Rt串聯(lián)產(chǎn)生的溫度傳感器也是比率式的，因此溫度測(cè)量也不需要基準(zhǔn)電壓源。該電路如圖2所示。

圖2.比率電路的示例。壓力傳感器的輸出、RTD電壓和ADC的基準(zhǔn)電壓都與電源電壓成正比。這消除了對(duì)絕對(duì)基準(zhǔn)電壓源的需求，并簡(jiǎn)化了確定實(shí)際壓力所需的計(jì)算。

消除 RTD

硅基電阻器對(duì)溫度高度敏感，可以通過(guò)使用電橋電阻作為系統(tǒng)的溫度傳感器來(lái)利用這一特性。這不僅降低了成本，而且還產(chǎn)生了更好的結(jié)果，因?yàn)樗薘TD和應(yīng)力敏感電橋之間可能存在的任何溫度梯度。如前所述，只要溫度測(cè)量是可重復(fù)且唯一的，溫度測(cè)量的絕對(duì)精度就不重要。對(duì)唯一性的要求將這種溫度檢測(cè)方法限制在施加壓力時(shí)阻抗保持不變的橋梁上。幸運(yùn)的是，大多數(shù)硅傳感器使用滿足此要求的全有源電橋。

圖3是一個(gè)電路，其中通過(guò)將電阻（R1）與電橋的低壓側(cè)串聯(lián)來(lái)產(chǎn)生溫度相關(guān)電壓。添加此電阻可降低電橋兩端的電壓，從而降低其輸出。這通常不是很大的電壓降低，但可能足以要求增加增益或降低基準(zhǔn)電壓。公式8可用于計(jì)算R1的保守值。當(dāng) R1 《 R 時(shí)，它工作得很好B/2，對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用程序都是如此。

R1 = （RB× VRES）/（VDD× TCR × TRES- 2.5 × VRES）（公式8）

其中 RB是傳感器電橋的輸入電阻，VRES是ADC的電壓分辨率，VDD是電源電壓，TCR是傳感器電橋的電阻溫度系數(shù)，T是電阻的溫度系數(shù)RES是所需的溫度分辨率。

圖3.比率電路的示例，該電路使用電橋的輸出進(jìn)行壓力測(cè)量，使用電橋的電阻進(jìn)行溫度測(cè)量。

繼續(xù)上一個(gè)示例，假設(shè)所需的溫度分辨率為0.05°C，R1 = （4.5kΩ × 30μV/計(jì)數(shù)）/（（（（5V × 1200ppm/°C × 0.05°C/計(jì)數(shù)） - 2.5） × 30μV/計(jì)數(shù)） = 0.6kΩ。此結(jié)果有效，因?yàn)?R1 小于 R 的一半B.在此示例中，添加 R1 將導(dǎo)致 V 下降 12%B.然而，在選擇轉(zhuǎn)換器時(shí)，有必要將分辨率從17.35位四舍五入到18位。分辨率的提高足以補(bǔ)償V的降低B.

隨著溫度的升高，電橋的電阻上升，導(dǎo)致其兩端的電壓下降更多。V中的這種變化B隨著溫度的產(chǎn)生一個(gè)額外的TCS項(xiàng)。幸運(yùn)的是，這個(gè)術(shù)語(yǔ)是正的，傳感器的固有TCS是負(fù)的，因此將電阻與傳感器串聯(lián)實(shí)際上可以減少未補(bǔ)償?shù)腡CS誤差。上述校準(zhǔn)技術(shù)仍然有效;他們只需要補(bǔ)償一個(gè)稍微小一點(diǎn)的誤差。

電流驅(qū)動(dòng)電橋

存在一類特殊的硅壓阻傳感器，稱為恒流傳感器或電流驅(qū)動(dòng)傳感器。這些傳感器經(jīng)過(guò)特殊處理，因此當(dāng)它們由電流源供電時(shí)，靈敏度在整個(gè)溫度范圍內(nèi)是恒定的（TCS ≈ 0）。電流驅(qū)動(dòng)傳感器通常會(huì)增加額外的電阻，以消除或顯著降低失調(diào)誤差和OTC誤差。從本質(zhì)上講，模擬技術(shù)被用于校準(zhǔn)傳感器。這使設(shè)計(jì)人員擺脫了在溫度和壓力范圍內(nèi)測(cè)量每個(gè)部件的昂貴任務(wù)。這些傳感器在寬溫度范圍內(nèi)的絕對(duì)精度通常不如數(shù)字校準(zhǔn)的傳感器。數(shù)字技術(shù)仍可用于提高這些傳感器的性能，并且通過(guò)測(cè)量電橋兩端的電壓可以輕松獲得溫度信息，該電壓通常會(huì)以大于2000ppm/°C的速率增加。 圖4中的電路顯示了為電橋供電的電流源。用于建立恒定電流的同一基準(zhǔn)電壓源也為ADC提供基準(zhǔn)電壓。

圖4.該電路使用由傳統(tǒng)電流源供電的電流驅(qū)動(dòng)傳感器。

消除電流源

了解電流驅(qū)動(dòng)傳感器如何補(bǔ)償STC，使圖5中的電路能夠在不包含電流源的情況下獲得與圖4所示電路相同的結(jié)果。電流驅(qū)動(dòng)傳感器仍然具有激勵(lì)電壓（VB），但是，VB不由電壓電源固定。VB由電橋的電阻和通過(guò)電橋的電流決定。如前所述，硅電阻具有正溫度系數(shù)。這會(huì)導(dǎo)致 VB當(dāng)電橋由電流源供電時(shí)，隨溫度升高。如果橋的 TCR 在大小上與 TCS 相等且在符號(hào)上相反，則 VB將以正確的速率隨溫度升高以補(bǔ)償靈敏度的降低，并且在有限的溫度范圍內(nèi)TCS將接近于零。

圖5.電路使用電流驅(qū)動(dòng)傳感器，但不需要電流源或基準(zhǔn)電壓源。

圖4電路中ADC輸出的公式可以通過(guò)從公式7開(kāi)始并替換V來(lái)獲得B與我B乘以 RB.這得到公式9，其中RB是電橋和I的輸入電阻B是流過(guò)電橋的電流。

D = （IB × RB/VREF） × ?（p，t） × FS × K（公式9）

圖5所示電路可以提供與圖4所示電路相同的性能，但無(wú)需使用電流源或基準(zhǔn)電壓源。這可以通過(guò)比較兩個(gè)電路的輸出來(lái)顯示。圖5中ADC的輸出從公式7開(kāi)始，用適當(dāng)?shù)墓酱隫。B和 V裁判。由此得出公式10。

重復(fù)公式7：D = （VB/VREF） × ?（p，t） × FS × K

在圖5的電路中，VB = VDD × RB/（R1 + RB）

And VREF = VDD × R1/（R1 + RB）

將這些代入等式7，得到等式10。

D = （RB/R1） × ?（p，t） × FS × K（公式10）

如果選擇 R1 等于 V裁判/我B，則公式9和10相同，這反過(guò)來(lái)又表明圖5中的電路提供與圖4中的電路相同的結(jié)果。對(duì)于相同的結(jié)果，R1 必須等于 V裁判/我B，但這不是實(shí)現(xiàn)適當(dāng)溫度補(bǔ)償?shù)谋匾獥l件。只要 RB乘以與溫度無(wú)關(guān)的常數(shù)，將實(shí)現(xiàn)溫度補(bǔ)償?？梢赃x擇R1的值以最適合系統(tǒng)要求。

使用圖5所示電路時(shí)，請(qǐng)務(wù)必記住ADC的基準(zhǔn)電壓隨溫度變化。這使得ADC不適合監(jiān)控其他系統(tǒng)電壓。事實(shí)上，如果需要溫度敏感測(cè)量以獲得額外的補(bǔ)償，則可以通過(guò)使用額外的ADC通道來(lái)測(cè)量電源電壓。此外，在使用圖5中的電路時(shí)，還應(yīng)注意確保V裁判在 ADC 的指定范圍內(nèi)。

結(jié)論

硅壓阻式應(yīng)變片的輸出相對(duì)較大，使其能夠直接與低成本、高分辨率的Σ-Δ型ADC接口。這消除了與放大和電平轉(zhuǎn)換電路相關(guān)的成本和誤差。此外，這些應(yīng)變片的熱特性和ADC的比例特性可用于顯著降低高精度電路的復(fù)雜性。

審核編輯：郭婷