[实用新型]一种气压测量电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种测量电路，特别是涉及一种气压测量电路。 

背景技术

由于半导体气压传感器的内阻随温度变化而变化，导致桥式测量电路的输入内阻发生变化，使得测量结果受温度影响较大，达不到较高的测量精度。例如，半导体气压传感器的内阻r典型值为5KΩ,最大偏差1KΩ，内阻变化率达20%。如此大的内阻变化率必将导致运算放大器的放大倍数A=R_f/(R+r)发生变化，从而无法达到较高的测量精度。

为了解决这个问题，一般会采用恒流源给半导体气压传感器供电。由于任何时候供给半导体气压传感器的电流是恒定的，再配合使用差分输入信号的方式，使得运算放大器的输出与半导体气压传感器的内阻变化无关，从而获得精确的气压测量结果。

然而，由于现有技术是使用恒流源给半导体气压传感器供电,导致该方案具有下述缺点:1.一般的恒流源电路是采用运算放大器的电流串联负反馈方式实现，由于运算放大器本身同样存在温度漂移，以及输出失调电压等因素的影响，导致恒流源的输出电流值并不能保证任何时候都一致，而整个气压测量电路又十分依赖恒流源的精度，相当于给测量系统带来一个不稳定的因素；2.恒流源的存在使得电路方案的线路更复杂，增加了测量系统的电路噪声，降低了系统的精度；3.恒流源的存在使得电子元器件增加，进而使产品成本上升，增加了产品生产和调试的难度。

因此，需要有一种电路设计，可以省去恒流源，使电路简洁易于生产，并有效降低产品的成本，使整个系统更可靠。  

发明内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的缺陷，提供一种气压测量电路，使得测量结果不受半导体气压传感器内阻随温度变化的影响，从而获得精确的气压测量结果。为了实现这一目的，本实用新型所采取的技术方案如下。

按照本实用新型实施例的第一方面，提供一种气压测量电路，包括：两个具有正压力系数的应变计；两个具有负压力系数的应变计；以及参考电阻器；其中两个具有正压力系数的应变计以及两个具有负压力系数的应变计分别作为相对桥臂而构成桥式电路，该桥式电路的一个端点配置成用于连接电源，相对的另一个端点通过所述参考电阻器接地。

按照一个实施例，所述桥式电路的另外两个端点配置成作为用于进行模数转换的信号输出端。

按照再一个实施例，与所述参考电阻器连接的所述桥式电路的端点配置成作为参考电压输出端。

按照另一个实施例，所述应变计为半导体气压应变计。

按照又一个实施例，所述两个具有正压力系数的应变计具有基本相同的内阻。

按照再又一个实施例，所述两个具有负压力系数的应变计具有基本相同的内阻。

按照再另一个实施例，所述两个具有正压力系数的应变计和所述两个具有负压力系数的应变计具有基本相同的温度变化系数。

按照其他实施例，所述两个具有正压力系数的应变计和所述两个具有负压力系数的应变计具有基本相同的零度时的电阻。

下面将结合附图并通过实施例对本实用新型进行具体说明，其中相同或基本相同的部件采用相同的附图标记指示。

附图说明

图1是按照本实用新型一个实施例的气压测量电路原理图。

具体实施方式

如图1所示，是按照本实用新型一个实施例的气压测量电路原理图。内阻为R₁的正压力系数应变计和内阻为R₂的负压力系数应变计串联连接，内阻为R₃的负压力系数应变计和内阻为R₄的正压力系数应变计串联连接，然后两者再并联连接，从而构成两个具有正压力系数的应变计以及两个具有负压力系数的应变计分别作为相对桥臂的桥式电路。当外部施加压力时，R1和R4电阻增大，而R2和R3电阻减小。

该桥式电路的一个端点配置成用于连接电源E₊，相对的另一个端点通过参考电阻器R_ef接地，如图1所示。其中在一个实施例中，两个具有正压力系数的应变计以及两个具有负压力系数的应变计都为半导体气压应变计。于是，该桥式电路另外两个端点S+和S-的电压值分别为：

V_S+=(E₊-V₁)×R₂/(R₁+R₂)+V₁，