一种高可靠性压力传感器信号变送电路设计

薄膜压力传感器输出的信号一般比较微弱，为保证信号的远距离传输或数字化处理，设计信号调理电路对应变压力信号与热电阻温度信号进行调理，转换成标准的1～5V输出。在电路的设计上，着重考虑抗干扰性能和高可靠性。

薄膜压力传感器信号变送电路设计采取以下总体方案，该电路模拟信号调理，具有响应速度快，工作电压宽、功耗低，工作可靠，生产调试方便等优点。

图1 压力传感器信号处理电路原理图

采用LM117给传感器和AD620供电，采用AD620为信号调理电路，对传感器信号进行放大处理；为保证其电磁兼容性能。对电路进行LC滤波处理。并且所有的电子元器件都按照GJB/Z35-93《元器件降额准则》的要求进行Ⅰ类降额处理。电子元器件选用符合SZ-W(J2)4A的规定；原理见图1。

薄膜压力传感器采用AD620为信号调理电路有以下特点：

a. 该芯片乃符合美军标标准生产的集成电路，产品质量有保证，并且芯片体积小（DIP-8封装），使用方便；b. 该芯片为单片集成的仪表放大器，工作温度为-55℃~125℃，目前国内仍无同类芯片生产；c. 该芯片的共模抑制比达到100dB，能够对传感器的差分信号进行有效放大，并且其放大倍数只需通过一个外接电阻来调整，根据传感器输出信号的大小，我们只需选择一个合适的电阻值就能得到需要的放大倍数，其输出为Vout=Vin×（49.4KΩ/Rg+1）+Vref；其中Vin为传感器的输出信号，Rg为外接量程电阻，我们通过调节Vin的大小，得到传感器的零点输出，调节Rg的大小得到传感器的满度输出。

薄膜压力传感器采用LM117作为供电电源，LM117具有以下特点：

a. 该器件乃符合美军标标准生产的集成电路，产品质量有保证，并且芯片体积小（TO-39）；b. 该器件的输出电压可以任意调整，使用方便，并且具有输出短路保护的功能；c. 该器件的纹波抑制比达到80dB，能够输出稳定的电压；并且在-55℃~125℃范围内，其输出电压变化在±0.5%，有利于传感器供电。

对薄膜压力传感器的电路采取的抗电磁干扰措施如下：

a. 在电源输出端采取LC滤波处理，保证了电源能够稳定工作；b. 在输出端采取了RLC低通滤波处理，截止频率为10K。c. 将电路放置在密封金属外壳内，然后采用屏蔽电缆出线，使电路能够禁受辐射干扰。本文源自泽天传感，版权所有，转载请保留。