四導線電阻壓力傳感器的誤差補償

　　采用雙阻性元件與四導線的電阻壓力傳感器廣泛用于各種壓力監(jiān)控應用。當壓力升高時，一只電阻的阻值增加，另一只電阻則下降。用電阻傳感器做精確的測量需要補償線路電阻產(chǎn)生的損耗，尤其是當線路長度達到數(shù)十米時。本例中補償方式的基礎是導線有相等的電阻：RL1=RL2=RL3=RL4=RL（圖1）。

　　圖1，測量電路測三個點的值，微控制器就可以計算出傳感器值。

　　微控制器或計算機可以通過傳感器元件RS1和RS2上的差分電壓，計算出傳感器的電阻。電阻RA、RREF和RB以及傳感器電阻限制通過RS1和RS2 的電流。電路采用了AnalogDevices公司的AD7705ADC測量傳感器值，它有三個偽差分輸入端，提供16位分辨率。在本應用中，AD7705工作在緩沖模式下，即，輸入偏置電流小于1nA。在緩沖模式下，模擬輸入端可以承受大的源阻抗，但絕對輸入電壓值必須從地電平加 50mV，直到漏-漏電壓減去1.5V。電阻RB提供一個輸入共模電壓。

　　測量取決于基準電阻RREF的值。要得到最高精度，RREF的公差必須為0.01%，并且必須有小的溫度系數(shù)。為避免傳感器的自發(fā)熱，應以脈沖方式提供激勵電流;軟件通過Q1控制脈沖的寬度。

　　AIN1+，AIN1-計算RL;

　　AIN2+，AIN2-計算RS2+RL;

　　AIN1-，AIN2-計算RS1+RS2+RL。

　　用減法就可以計算出電阻RS1和RS2。AD7705有一個用于放大小輸入信號的PGA（可編程增益放大器）。器件有自我校準和系統(tǒng)校準選項，消除了器件或系統(tǒng)中的增益誤差與偏移誤差。

　　壓力測量取決于電阻比，以及方程P=F（RS1/RS2，T）中的溫度。參數(shù)T是電阻傳感器溫度依賴性的一個補償系數(shù)，T=F（RS1+RS2）。