一種高可靠性壓力傳感器信號變送電路設計

薄膜壓力傳感器輸出的信號一般比較微弱，為保證信號的遠距離傳輸或數字化處理，設計信號調理電路對應變壓力信號與熱電阻溫度信號進行調理，轉換成標準的1～5V輸出。在電路的設計上，著重考慮抗干擾性能和高可靠性。

薄膜壓力傳感器信號變送電路設計采取以下總體方案，該電路模擬信號調理，具有響應速度快，工作電壓寬、功耗低，工作可靠，生產調試方便等優點。

圖1 壓力傳感器信號處理電路原理圖

采用LM117給傳感器和AD620供電，采用AD620為信號調理電路，對傳感器信號進行放大處理；為保證其電磁兼容性能。對電路進行LC濾波處理。并且所有的電子元器件都按照GJB/Z35-93《元器件降額準則》的要求進行Ⅰ類降額處理。電子元器件選用符合SZ-W(J2)4A的規定；原理見圖1。

薄膜壓力傳感器采用AD620為信號調理電路有以下特點：

a. 該芯片乃符合美軍標標準生產的集成電路，產品質量有保證，并且芯片體積小（DIP-8封裝），使用方便；b. 該芯片為單片集成的儀表放大器，工作溫度為-55℃~125℃，目前國內仍無同類芯片生產；c. 該芯片的共模抑制比達到100dB，能夠對傳感器的差分信號進行有效放大，并且其放大倍數只需通過一個外接電阻來調整，根據傳感器輸出信號的大小，我們只需選擇一個合適的電阻值就能得到需要的放大倍數，其輸出為Vout=Vin×（49.4KΩ/Rg+1）+Vref；其中Vin為傳感器的輸出信號，Rg為外接量程電阻，我們通過調節Vin的大小，得到傳感器的零點輸出，調節Rg的大小得到傳感器的滿度輸出。

薄膜壓力傳感器采用LM117作為供電電源，LM117具有以下特點：

a. 該器件乃符合美軍標標準生產的集成電路，產品質量有保證，并且芯片體積小（TO-39）；b. 該器件的輸出電壓可以任意調整，使用方便，并且具有輸出短路保護的功能；c. 該器件的紋波抑制比達到80dB，能夠輸出穩定的電壓；并且在-55℃~125℃范圍內，其輸出電壓變化在±0.5%，有利于傳感器供電。

對薄膜壓力傳感器的電路采取的抗電磁干擾措施如下：

a. 在電源輸出端采取LC濾波處理，保證了電源能夠穩定工作；b. 在輸出端采取了RLC低通濾波處理，截止頻率為10K。c. 將電路放置在密封金屬外殼內，然后采用屏蔽電纜出線，使電路能夠禁受輻射干擾。本文源自澤天傳感，版權所有，轉載請保留。