Piezorezistívne tlakové senzory sú typom tlakových senzorov, ktoré využívajú piezorezistívny efekt na meranie tlaku. Piezorezistívny efekt sa týka zmeny elektrického odporu materiálu, keď je vystavený mechanickému namáhaniu alebo deformácii. V piezorezistívnych tlakových snímačoch sa na premenu aplikovaného tlaku na mechanickú deformáciu zvyčajne používa membrána alebo membrána, ktorá následne spôsobuje zmeny odporu piezorezistívnych prvkov.
Vzťah medzi tlakom a výstupom pre piezorezistívny tlakový snímač je ovplyvnený konštrukciou a materiálovými vlastnosťami snímača. Tu je prehľad všeobecného vzťahu:
1. Priamy proporcionálny vzťah:
Vo väčšine piezorezistívnych tlakových snímačov existuje priamy a lineárny vzťah medzi aplikovaným tlakom a zmenou elektrického odporu. Keď tlak stúpa, membrána alebo membrána snímača sa deformuje, čo spôsobuje napätie piezorezistívnych prvkov. Toto napätie vedie k zmene odporu a táto zmena je úmerná aplikovanému tlaku. Zmenu odporu možno merať pomocou obvodu Wheatstoneovho mostíka alebo iných metód úpravy signálu.
2. Konfigurácia Wheatstone Bridge:
Piezorezistívne tlakové snímače často využívajú obvod Wheatstoneovho mostíka na presné meranie zmeny odporu. Mostíkový obvod pozostáva z viacerých piezorezistívnych prvkov, z ktorých niektoré sú vystavené namáhaniu vyvolanému tlakom, zatiaľ čo iné nie. Rozdielna zmena odporu medzi napnutými a nenapnutými prvkami sa používa na generovanie výstupného napätia, ktoré je úmerné aplikovanému tlaku.
3. Kondicionovanie výstupného signálu:
Výstupom piezorezistívneho tlakového snímača je typicky analógový napäťový signál. Výstupné napätie zodpovedá zmene odporu a následne aplikovanému tlaku. Obvod na úpravu signálu možno použiť na zosilnenie, filtrovanie a kalibráciu výstupného signálu na získanie presných hodnôt tlaku.
4. Kalibrácia:
Kvôli výrobným toleranciám a odchýlkam vo vlastnostiach snímačov si piezorezistívne tlakové snímače často vyžadujú kalibráciu, aby sa zabezpečilo presné meranie tlaku. Kalibrácia zahŕňa určenie presného vzťahu medzi výstupným napätím snímača a skutočným aplikovaným tlakom. Túto kalibráciu možno dosiahnuť testovaním a porovnaním s referenčným štandardom.
Stručne povedané, vzťah medzi tlakom a výstupom pre piezorezistívny snímač tlaku je typicky lineárny a proporcionálny. So zvyšujúcim sa tlakom sa mení odpor snímača, čo vedie k zodpovedajúcej zmene výstupného napätia. Konfigurácia Wheatstoneovho mostíka a úprava signálu zohrávajú dôležitú úlohu pri premene zmien odporu na použiteľné a presné meranie tlaku.
Čas odoslania: september-06-2023