轿车传感器是轿车电子化、智能化的根底和要害, 而其间运用较多、开展最快的是压力传感器
。轿车压力传感器
使用在轿车的许多体系中,如电子检测体系、保安防撞体系等。其间使用在轮胎气压方面的意图在于最大极限地削减或消除高压爆胎和低压辗胎形成的轮胎前期的损坏, 使轮胎常常坚持标准气压, 延伸轮胎的寿数,下降轮胎的耗费,进步经济效益。有报道说,将微型压力传感器
埋置于轿车轮胎中,丈量其间气压, 以操控对轮胎的充气量,防止过量和不行,由此可节约百分之十的汽油。
简略的信号调理电路应该答应扩大器的输出与所运用的传感器彼此独立,供给互换性和高电平输出并且本钱低价。传感器补偿板上的激光调整电阻调理外部扩大器的增益使之与压力灵敏度改变归一化。
图 1 所示信号调理电路供给了用作传感器鼓励的精细恒流源和由传感器中反应电阻 R 操控增益的仪用扩大器。
电流源是由±1%带隙的基准二级管 VR 操控,基准电流 I0 由下式界说: I0=(E0-e0)/R2
其间:E0-二级管基准电压:1.235V±1%(LM385)eo—扩大器 A1 的偏移;R2—反应电阻值
选用失调电压小于 1mV 的扩大器 A1 和公役为±1%的电阻 R2,则可发生电流 I0=0.996MA,其典型精度为±1.4%。 增益调理电阻 r 调理为 R3=R4=100K 一个 2V 的差压输出。
假如要求零位调理,运用 OP227 替代 LT1013扩大器并加上零位电位器 P1。零位电压相关于差动偏听差错小于 0.5mV 的输入为±4mV,,这对传感器偏移的典型值(小于±1mV)而言就约有±3.5mV 的零位需求补偿。
扩大器供给别的的扩大R8/R5,并将榜首级的不同漂移电压转换为一个单端输出电压,整个的输出电压的等式为:Vout=2&TImes;A&TImes;R8/R5=5.000V@A=I 。A是实践鼓励电流I0和指定电流的份额。
输出起伏的总精度受反应电阻 R3至R8的精度的影响,±0.1%精度的电阻如 Mepco/Electra5063Z,典型的增益差错约为±0.24%。假如运用匹配较好的薄膜电阻,如 Bechman694-3-A,精度差错可进一步减小,在不加任何调试和压强测验的情况下,整个信号调理电路在某个参阅温度下的起伏归纳差错的典型值为 1.1%,这个差错将叠加在传感器的精度±1%之上。
假如没有压力源,可用下面的过程来减小扩大器的增益差错,选用以下方规律电阻 R2 至 R8 可不必精细电阻,相同能到达 1%的传感器起伏差错。
校准过程:
1)用精度为 0.1%的 7.50K 电阻替代电阻 r
2)查看扩大器的增益 K 并核算增益比 X (与抱负增益 K0=69.028V/V 比较),其间 X=K/K0
3)经过调理电位器设置电流 I0=0.996/X(A)。
假定电桥电阻的最大值为 6.4KΩ(50℃)时,电桥电阻为 0.996mA,二级管参阅电压是 1.2V,这样扩大器 A1 的最大输出电压是 7.4V,并且关于LTC1051 扩大器,在 1A 输出电流时正向饱满压降为0.5V,因而与所用电流源和扩大器 LTC1051 有关的最小鼓励电压是 7.9V(7.4V+0.5V)。关于 LT1490,最大鼓励电压应是 7.6V。最大鼓励电压受控于指定扩大器的电压调整特性。
轮胎气压丈量及电路规划
下面以丈量轮胎气压为例具体论述气压传感器在轿车轮胎方面的使用。此种规划可做成一种便携式的设备,丈量时将气压传感器的表置于轮胎气门嘴上,这时胎压作用于传感器的膜片上, 经过压阻效应和系列改换输出弱小的电压信号,将电压信号进行相应处理显现电压值。由此可知不同的气压对应着不同的电压值,即气压值和电压值是一一对应的,然后间接丈量了气压值。胎压丈量电路方框图如图2所示。
图2::胎压丈量电路方框图
电压信号扩大电路
咱们选用的高精度低噪声仪用扩大器AD620,能够用在传感器输出信号小的扩大器中,如光电池传感器、应变片传感器以及压力传感器等。因为它具有低噪声、增益精度高、增益温度系数小和高线性度等优秀功能。用于此体系中对错常抱负的。AD620是一种只用一个外部电阻就能设置扩大倍数为1-1000的外表扩大器,具有杰出的直流功能和沟通功能,AD620的体积小、功耗低成为使用在压力传感器中的重要因素,传感器信号扩大电路如图3所示。
图3: 传感器信号扩大电路
修改点评:本文简略介绍了压力传感器使用于轿车电子上的规划,轿车压力传感器在轮胎方面的使用正在不断地改善,其间有许多种方法,如选用无线电发射和承受方法来丈量气压的凹凸。
本站《机器人技能特刊》,更多优质内容,立刻下载阅读