一种微型压力传感器调理电路的优化设计

任勇峰，程心怡，贾兴中

（中北大学电子测试技术重点实验室，山西 太原 030051）

压阻式压力传感器相比于压电式和电容式的传感器而言，具有灵敏度高、频率响应快、集成度好、结构简单等优点，因此广泛应用于航天及军事等领域[1]。但是，压阻式压力传感器输出信号一般为微弱信号，不便于后续的分析及应用，并且容易受到温度的影响[2]。基于上述特点，文中分别设计了两种不同的压阻式压力信号调理电路，并分别进行了精度测试，对其热灵敏度漂移和热零点漂移等进行了计算和比较。

1 压阻式压力传感器

压阻效应是指当传感器受到作用力时，弹性膜片上的应力作用使得压敏电阻阻值发生变化，压阻式压力传感器是将压力信号通过敏感元件转变为对应的电阻值[3]。但是由于电桥变化引起的电压输出值通常是毫伏级别的，并且压阻式压力传感器本身存在一定的误差以及容易受到温度的影响。因此，为了获得足够的分辨率或灵敏度，压阻式压力传感器的调理电路需要对其输出信号进行放大、滤波以及温度补偿等。

2 压阻式压力传感器调理电路

2.1 采用恒流源供电的信号调理电路

方案一所设计的调理电路利用恒流源供电以消除温度对压力信号测试过程中的影响，并选用仪表放大器AD8227对压力传感器输出的微弱信号进行放大，滤波电路选用LTC1569-7。图1为方案一调理电路设计框图。

图1 方案一调理电路设计框图

2.1.1 供电电路设计

压力传感器内部全桥电路如图2所示。……