A piezorezisztív nyomásérzékelők egyfajta nyomásérzékelő, amely a piezorezisztív hatást használja a nyomás mérésére. A piezorezisztív hatás egy anyag elektromos ellenállásának változására utal, amikor mechanikai igénybevételnek vagy deformációnak van kitéve. A piezorezisztív nyomásérzékelőkben jellemzően membránt vagy membránt használnak arra, hogy az alkalmazott nyomást mechanikai alakváltozássá alakítsák, ami viszont változást okoz a piezorezisztív elemek ellenállásában.
A piezorezisztív nyomásérzékelő nyomás és kimenete közötti kapcsolatot az érzékelő kialakítása és anyagtulajdonságai befolyásolják. Íme az általános kapcsolat áttekintése:
1. Közvetlen arányos kapcsolat:
A legtöbb piezorezisztív nyomásérzékelőben közvetlen és lineáris kapcsolat van az alkalmazott nyomás és az elektromos ellenállás változása között. A nyomás növekedésével az érzékelő membránja vagy membránja deformálódik, ami a piezorezisztív elemek feszültségét okozza. Ez a feszültség az ellenállás változásához vezet, és ez a változás arányos az alkalmazott nyomással. Az ellenállás változása mérhető Wheatstone-híd áramkörrel vagy más jelkondicionáló módszerrel.
2. Wheatstone híd konfigurációja:
A piezorezisztív nyomásérzékelők gyakran Wheatstone-híd áramkört használnak az ellenállás változásának pontos mérésére. A hídáramkör több piezorezisztív elemből áll, amelyek egy része nyomás által kiváltott feszültségnek van kitéve, míg mások nem. A feszített és a nem feszített elemek közötti ellenállás-különbség változását az alkalmazott nyomással arányos kimeneti feszültség generálására használják.
3. Kimeneti jel kondicionálása:
A piezorezisztív nyomásérzékelő kimenete jellemzően analóg feszültségjel. A kimeneti feszültség megfelel az ellenállás változásának és ennek következtében az alkalmazott nyomásnak. Jelkondicionáló áramkör használható a kimeneti jel erősítésére, szűrésére és kalibrálására a pontos nyomásértékek elérése érdekében.
4. Kalibrálás:
A gyártási tűrések és az érzékelő tulajdonságainak eltérései miatt a piezorezisztív nyomásérzékelőket gyakran kalibrálni kell a pontos nyomásmérés érdekében. A kalibrálás magában foglalja az érzékelő kimeneti feszültsége és a ténylegesen alkalmazott nyomás közötti pontos kapcsolat meghatározását. Ezt a kalibrálást teszteléssel és egy referenciastandardhoz való összehasonlítással lehet elérni.
Összefoglalva, a nyomás és a kimenet közötti kapcsolat egy piezorezisztív nyomásérzékelő esetében jellemzően lineáris és arányos. A nyomás növekedésével az érzékelő ellenállása megváltozik, ami a kimeneti feszültség megfelelő változásához vezet. A Wheatstone-híd konfigurációja és a jelkondicionálás fontos szerepet játszik abban, hogy az ellenállásváltozásokat használható és pontos nyomásméréssé alakítsák át.
Feladás időpontja: 2023.06.06