微壓力傳感器接口電路設(shè)計(jì)

2 微壓力傳感器接口電路

應(yīng)用微壓力傳感器對(duì)壓力的感應(yīng)特性，將壓力轉(zhuǎn)換為模擬的電壓輸出，此輸出信號(hào)不能直接由單片機(jī)處理。因此，需要經(jīng)A/D 轉(zhuǎn)換為數(shù)字量。單片機(jī)通過對(duì)此數(shù)字量的處理，獲得實(shí)際的壓力值，并通過液晶屏顯示。

圖1 微壓力傳感器接口電路框圖

由圖1 可以看出，整個(gè)電路的設(shè)計(jì)分4 大部分：電橋電路、放大電路、A/D 轉(zhuǎn)換電路、LCD 顯示電路。

2.1 電橋放大電路

由于所測(cè)出的微壓力傳感器兩端的電壓信號(hào)較弱，所以電壓在進(jìn)行A/D 轉(zhuǎn)換之前必須經(jīng)過放大電路的放大（見圖2）。INA118 由3 個(gè)運(yùn)算放大器組成差分放大結(jié)構(gòu)，內(nèi)置輸入過壓保護(hù)，且可通過外置不同大小的電阻實(shí)現(xiàn)不同的增益（從1 到1 000），因而應(yīng)用范圍很廣。

圖2 電橋放大電路

通過在腳1 和腳8 之間外接一電阻Rg 來實(shí)現(xiàn)不同的增益，該增益可從1 到1 000 不等。電阻Rg 為式中G 為增益。由于Rg 的穩(wěn)定性和溫度漂移對(duì)增益有影響，因此，在需要獲得高精度增益的應(yīng)用中對(duì)Rg 的要求也比較高，應(yīng)采用高精度、低噪聲的金屬膜電阻。此外，高增益的電路設(shè)計(jì)中的Rg 值較小，如G=100時(shí)的Rg 值為1.02 kΩ；G=1 000 時(shí)的Rg 值為50.5Ω。