Piëzoresistiewe druksensors is 'n tipe druksensor wat die piëzoresistiewe effek gebruik om druk te meet. Die piëzoresistiewe effek verwys na die verandering in elektriese weerstand van 'n materiaal wanneer dit aan meganiese spanning of vervorming onderwerp word. In piëzoresistiewe druksensors word 'n diafragma of membraan tipies gebruik om die toegepaste druk in meganiese vervorming om te skakel, wat op sy beurt veranderinge in die weerstand van piëzoresistiewe elemente veroorsaak.
Die verhouding tussen druk en uitset vir 'n piëzoresistiewe druksensor word beïnvloed deur die ontwerp en materiaal eienskappe van die sensor. Hier is 'n oorsig van die algemene verhouding:
1.Direkte proporsionele verhouding:
In die meeste piëzoresistiewe druksensors is daar 'n direkte en lineêre verband tussen die toegepaste druk en die verandering in elektriese weerstand. Soos druk toeneem, ondergaan die diafragma of membraan van die sensor vervorming, wat veroorsaak dat die piëzoresistiewe elemente spanning ervaar. Hierdie spanning lei tot 'n verandering in weerstand, en hierdie verandering is eweredig aan die toegepaste druk. Die verandering in weerstand kan gemeet word deur 'n Wheatstone-brugkring of ander seinkondisioneringsmetodes te gebruik.
2.Wheatstone Bridge-konfigurasie:
Piëzoresistiewe druksensors gebruik dikwels 'n Wheatstone-brugkring om die verandering in weerstand akkuraat te meet. Die brugkring bestaan uit veelvuldige piëzoresistiewe elemente, waarvan sommige aan drukgeïnduseerde spanning onderwerp word, terwyl ander nie. Die differensiële verandering in weerstand tussen die gespanne en ongespanne elemente word gebruik om 'n uitsetspanning op te wek wat eweredig is aan die toegepaste druk.
3. Uitset sein kondisionering:
Die uitset van 'n piëzoresistiewe druksensor is tipies 'n analoog spanningsein. Die spanningsuitset stem ooreen met die verandering in weerstand en, gevolglik, die toegepaste druk. Seinkondisioneringskringe kan gebruik word om die uitsetsein te versterk, te filter en te kalibreer om akkurate druklesings te verkry.
4. Kalibrasie:
As gevolg van vervaardigingstoleransies en variasies in sensor eienskappe, vereis piëzoresistiewe druksensors dikwels kalibrasie om akkurate drukmetings te verseker. Kalibrasie behels die bepaling van die presiese verhouding tussen die sensor se uitsetspanning en die werklike druk wat toegepas word. Hierdie kalibrasie kan bereik word deur toetsing en vergelyking teen 'n verwysingstandaard.
Samevattend, die verhouding tussen druk en uitset vir 'n piëzoresistiewe druksensor is tipies lineêr en proporsioneel. Soos druk toeneem, verander die sensor se weerstand, wat lei tot 'n ooreenstemmende verandering in die uitsetspanning. Die Wheatstone-brugkonfigurasie en seinkondisionering speel 'n belangrike rol in die omskakeling van die weerstandsveranderinge in 'n bruikbare en akkurate drukmeting.
Postyd: Sep-06-2023