[发明专利]压力传感器的信号调理电路

说明书

本发明提供了一种压力传感器的信号调理电路。该压力传感器的信号调理电路包括压力传感器芯体(1)以及串联的第一运算放大器(2)和第二运算放大器(3)，压力传感器芯体(1)的差分信号正输出端连接至第一运算放大器(2)的同相输入端，压力传感器芯体(1)的差分信号负输出端连接至第二运算放大器(3)的同相输入端，第一运算放大器(2)的反相输入端连接至第二运算放大器(3)的反馈端，第一运算放大器(2)的输出端为信号输出端。根据本发明的压力传感器的信号调理电路，以解决现有技术中压力信号通过数字ASIC进行信号调理，而导致的高成本，精度漂移，较高的输出纹波与噪声的问题。

技术领域

本发明涉及压力检测领域，特别是涉及一种压力传感器的信号调理电路。

背景技术

压力传感器的采集过程需要将压力信号转换为易传输与处理的电信号，通常压力传感器输出的微小信号需通过后续的电路进行信号调理后，才能得到满足要求的压力检测电信号。信号调理包括温度误差补偿，失调补偿，信号放大与平移等技术。比如大多数传感器的敏感原件均采用金属或半导体材料，其特性与环境温度有着密切的关系，一般微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System，MEMS)传感器的桥电阻温漂系数约为0.34％/℃，而在实际应用中，由于压力传感器的工作环境温度变化又较大，这就给测量结果带来误差，所以需要给压力传感器加上温度误差补偿。

现有技术中，如图1所示，传感器的输出信号会输送给数字专用集成电路(Application Specific Integrated Circuits，ASIC)芯片的可编程放大器(PmgrammableGainAmplifier，PGA)模块进行信号平移与前置放大，然后和温度检测信号一同经过多路复用器(multiplexer，MUX)传送给模数转换器(Analog-to-Digital Converter，ADC)模块，ADC将它们转换成数字量，然后校准处理模块(calibration processing module，CMC)读取电可擦可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)的补偿参数并通过特定算法对信号进行温度误差补偿以及失调补偿并做归一化处理，最后通过数模转换器(Digital-to-Analog Converter，DAC)转换为模拟电压信号，经过缓冲放大器(Buffer amplifier，BAMP)输出压力检测电信号。但是这种方法需要用到专用的压力传感器ASIC芯片，会大大增加成本的投入，并且还会受到芯片厂商供货周期的影响。其次，芯片中会使用到ADC与DAC，每次转换(ADC或DAC)，均会损失精度，造成最终的输出偏差。另外，最终的输出电压信号通过ASIC的DAC得到，这会增加输出纹波与噪声，若对低纹波的产品，还需增加额外的滤波电路。

发明内容

本发明的目的是提供一种压力传感器的信号调理电路，以解决现有技术中数字ASIC进行信号调理，而导致的高成本，精度漂移，较高的输出纹波与噪声的问题。

为解决上述技术问题，作为本发明的一个方面，提供了一种压力传感器的信号调理电路，包括压力传感器芯体以及串联的第一运算放大器和第二运算放大器，压力传感器芯体的差分信号正输出端连接至第一运算放大器的同相输入端，压力传感器芯体的差分信号负输出端连接至第二运算放大器的同相输入端，第一运算放大器的反相输入端连接至第二运算放大器的反馈端，第一运算放大器的输出端为信号输出端。

本发明的压力传感器的信号调理电路通过运算放大器直接对压力传感器输出的差分信号进行放大与输出，中间没有经过数模的二次转换，因此能够避免数模之间的转换所造成的精度损失，提高信号输出的精度。同时，由于差分信号信息未进行模数或数模转换，因此可以降低数模转换过程中产生的输出波纹与噪声，提高信号准确度，降低输出干扰，同时，由于采用了常用的模拟元器件来代替复杂的ASIC数字芯片，因此可以有效降低成本，减少整体功耗。

附图说明

图1示意性示出了现有技术中的压力传感器的信号调理电路的原理结构图；