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数字式磁场强度传感器的设计

 

1绪论

1.1课题研究背景

目前,飞行体姿态测量特别是高过载下姿态测量在国内仍是一大技术难题,很多方法尚处于探索中。

国内外对于飞行体姿态的测量常见的有以下几种方法:

陀螺仪是一种用来实现飞行体运动姿态和轨迹控制及其测量的核心部件,它广泛地用于航空、航天以及军事领域。

由于传统的陀螺仪有转动部件,其完全的自主性和准备时间过长,因此存在许多不足,如寿命短、尺寸大、价格昂贵等[1,2],同时在高过载条件下其应用也受到限制。

飞行体姿态遥测主要有太阳方位角传感器遥测、全球定位系统(GPS)遥测、可编程序脉冲调制(PCM)遥测、可编程多芯片模块(PCM)遥测、数字存储遥测(DMTS)和激光自动遥测等。

其中采用太阳方位角传感器测量姿态的研究较多,技术也比较成熟。

GPS遥测是90年代初发展起来的,目前能够实现姿态测量的GPS设备有两种方案,即转发器和接收机。

飞行体飞行姿态参数测量采用转发器方案为好,因转发器设备简单、体积小、重量轻、功耗小、成本低,又具有快速捕获和高动态跟踪能力[3,4,5]。

但最大的缺点是需要外测,即除了飞行体上需要安装测量电路、遥控发射和接收装置外,地面上还需要一套测量设备。

因此该方法的发展和应用受到了一定制约。

国内在近几年提出一种新的姿态测量方法,即利用大地磁场特性,采用地磁场传感器测量飞行体的姿态。

该地磁场传感器的三轴固联于飞行体上的线圈,测量飞行体坐标系相对于地磁场的分量,另外,通过辅助方法,确定俯仰、偏航或滚转中的任一量,从而确定飞行体坐标系在大地坐标系中的姿态角。

基于此,有必要深入研究磁场传感器的设计和应用,以便更精确的运用于姿态测量的解算[6]。

磁场测量技术的发展有着悠久的历史,我国东汉时期的学者工充在著作《论衡》中就有关于司南的记载,司南是磁罗盘的雏形,也是最原始的用来测量磁场的仪器。

目前比较成熟的磁场测量方法有:

磁力法、电磁感应法、磁饱和法、电磁效应法、磁共振法、超导效应法和磁光效应法等。

磁力法是利用被测磁场中的磁化物体或通电线圈与被测磁场之间相互作用的机械力(或力矩)来测量磁场的一种比较经典的测量方法。

该种测量方法虽然古老,但经过继承和发展,到目前为止仍继续应用于地磁场测量、磁法勘探、古地磁的研究等方面[7]。

电磁感应法是以电磁感应定律为基础的磁场测量方法,其磁场的测量范围为10-13~103T,测量准确度为±(0.1~3)%[8]。

探测线圈是基于电磁感应法的一种传感器,它的灵敏度取决于铁心材料的磁导率、线圈的面积和匝数[7]。

磁饱和法是基于磁调制原理来进行磁场的测量,即利用在交变磁场的饱和激励下处在被测磁场中磁芯的磁感应强度与被测磁场的磁感应强度间呈非线性关系来测量磁场。

该方法主要用来测量恒定或变化缓慢的磁场,将其测量电路稍作修改,也可用来测量低频交变磁场。

利用磁饱和法的磁场测量仪器称为磁饱和磁强计,在地磁研究、地质勘探、武器侦查、材料无损探伤、空间磁场测量等领域有广泛的应用[7,8]。

磁共振法是利用物质量子状态变化而精密测量磁场的一种方法,其测量对象一般为均匀恒定磁场。

用磁共振原理测量磁场的方法主要有核磁共振(NMR)、顺磁共振(EPR)和光泵磁共振等方法[9]。

核磁共振法一般用于测量10-2~10T范围的中强磁场,常作为标准磁场量具基准、各种磁强计的校准仪器及精密磁强计等使用。

顺磁共振法是指利用顺磁物质中电子或由抗磁物质中顺磁中心的电子所引起磁共振的方法,主要用来测量10-4~10-1T范围的较弱磁场。

光泵磁共振法一般用于测量10-3以下的弱磁场,具有灵敏度高、无零点漂移、无需严格定向、便于连续记录和可测量空间磁场三个分量等特点[7,8,9]。

超导效应法是利用弱耦合超导体中超导电路与外部磁场间的函数关系而测量恒定或交变磁场的一种方法,主要用于测量恒定的弱磁场。

基于超导效应法制成的超导量子干涉磁场计和磁场梯度计在地质探测、大地测量、计量技术、生物磁学、超导材料研究等方面有许多重要的应用[7,8,9]。

当偏振光通过磁场作用下的某些各向异性介质时,会造成介质电磁特性的变化,并使光的偏置面(电场振动面)发生旋转,这种效应称为磁光效应。

磁光效应就是利用磁场对光和介质的相互作用而产生的磁光效应来测量磁场的一种方法。

磁光效应法可用于恒定磁场屯交变磁场和脉冲磁场的测量,可用于测量10-4~10-1T范围内的磁场[9]。

电磁效应法是利用金属或半导体中流过的电流和在外磁场作用下产生的电磁效应来测量磁场的一种方法。

利用的电磁效应通常是霍尔效应和磁阻效应[3]。

霍尔效应是当外磁场垂直于金属或半导体中流过的电流时,会在金属或半导体中垂直于电流和外磁场方向产生的电动势的现象。

磁阻效应是指某些金属或半导体材料在磁场中其电阻随磁场增加而升高的现象,同霍尔效应一样,磁阻效应也是由于载流子在磁场中受到洛伦兹力而产生的。

在达到稳态时,某—速度的载流子所受到的电场力与洛伦兹力相等,载流子在两端聚集产生霍尔电场,比该速度慢的载流子将向电场力方向偏转,比该速度快的载流子则向洛伦兹力方向偏转。

这种偏转导致载流子的漂移路径增加。

或者说,沿外加电场方向运动的载流子数减少,从而使电阻增加,这种现象称为磁阻效应。

磁阻效应测量的准确度可到0.01%,并有10-5T的分辨率[7,8,9]。

1.2课题的研究内容及意义

随着现代技术的进步,磁场传感器的应用越来越广泛,磁场传感器向着高灵敏度、高分辨率、小型化以及电子设备兼容的方向发展,本文在广泛查阅国内外文献的基础上,对磁场传感器进行了详细总结。

根据磁场感应范围将磁场传感器分为三大类:

低强度磁场、中强度磁场和高强度磁场传感器。

低强度磁场传感器通常检测1μG以下的磁场,中强度磁场传感器通常检测1μG~10G的磁场,高强度磁场传感器检测范围通常在10G以上[10]。

低强度磁场传感器主要用于医学以及军事等领域,与其他传感器相比,结构笨重而且成本较高。

低强度磁场传感器主要有超导量子干涉装置(SQUID)、感应线圈磁力计、光泵测磁仪等三类[10]。

磁场强度为中强度磁场的传感器可以很好的利用地磁场,也正是因为如此中强度磁场传感器通常被称为地磁传感器。

中强度磁场传感器主要有磁通门磁力计和各向异性磁阻传感器(AMR)[11]。

各向异性磁阻传感器由铁磁性金属或合金构成,在磁场中电阻率表现为各向异性。

WilliamThompson和LordKelvin早在1856年就观察到了铁磁物质磁阻效应,但直到100多年后(约1971年)薄膜技术的问世,磁阻传感器才得到蓬勃发展[12]。

AMR传感器典型频率带宽为5MHz,磁阻效应反应非常快,不受线圈和振荡频率的限制,能够大批量生产,并和电子设备相兼容。

AMR广泛应用于高密度磁带与硬盘磁头、汽车速度传感、机轴感应、罗盘导航、车辆探测、电流测量等许多方面[13]。

高强度磁场传感器又称为偏置磁场传感器,该磁场传感器大多探测比地磁场大的磁场,而且不受大磁场的长久影响或暂时颠覆。

这一类型的传感器包括簧片开关、半导体磁阻传感器、霍尔装置和巨磁阻磁场传感器(GMR)。

一些传感器如半导体传感器可探测几特斯拉的磁场,另外一些如巨磁阻传感器却能测量毫高斯的磁场,采用适当技术后甚至可测量微高斯磁场[4,5,6]。

地球本身具有磁性,所以地球及近地空间存在着磁场,叫做地磁场,地磁场作为一种重要的天然磁源,在军事、工业、医学、探矿等科研中也有着重要用途。

本设计的主要内容,是研究数字式磁场强度传感器的设计,这一传感器主要应用关于飞行体姿态测量的解算中,根据设计要求,将本论文的主要工作概括为以下几点:

(1)通过文献检索,对磁场传感器及相关知识学习和分析,确定数字式磁场强度传感器的设计方案。

(2)对方案设计思路和传感器的工作原理进行详细的阐述。

(3)对传感器各个模块进行设计,给出对应的硬件电路图和说明,重点设计磁场传感器的磁场检测和标准信号采集处理单元模块。

(4)构建磁场传感器试验校准系统,对传感器进行全面分析测试。

磁传感器是对磁场敏感的元器件,它具有将磁场物理量转换为电信号的功能。

目前磁场传感器已经充斥于人类社会生活的各个角落,它帮助我们获得了海量的存储空间,实现了汽车、轮船和飞机的高精确度导航和定位,使我们能够获取异常微弱的信号和探索危险以及人类不能够到达的领域。

正是由于磁场的测量在科学研究、国防建设、工业生产、医疗仪器、日常生活等领域,起着越来越重要的作用,人们对于磁场强度传感器的精度、稳定性、可靠性等指标,也有了更高的要求。

因此,进行数字式磁场强度传感器的研究和设计,无论是在理论亦或实际应用上都有着重要的研究价值和重要意义。

1.3国内外研究现状

现在,测量技术的最早的磁场探测器已有2000多年的历史,通过感应地球磁场辨识方向或为舰船导航。

磁场测量是电磁测量技术的一个重要分支。

在工业生产和科学研究的许多领域都要涉及到磁场测量问题。

例如磁探矿、磁悬浮列车、地质勘探、磁导航、导弹磁导、同位素分离、质谱仪、电子束和离子束加工装置、受控热核反应以及人造地球卫星等。

在医学和生物学方面也有应用。

例如,磁场疗法治病,用“心磁图”、“脑磁图”来诊断疾病,环境磁场对生物和人体的作用,以及磁现象与生命现象的研究等等都需要磁场测量技术和测磁仪器的研制。

通过查阅国内外的相关资料,可以得知国内外目前比较成熟的磁场测量方法有:

磁力法、电磁感应法、磁饱和法、电磁效应法、磁共振法、超导效应法和磁光效应法等。

依据这些方法,相继实现了不同原理的各种磁场测量仪器。

磁场测量常以磁感应强度大小来衡量。

到目前为止,磁场测量的范围已达到10-15~103T,磁场测量技术已经广泛应用于地球物理、空间技术、军事工程、工业、生物学、医学、考古学等许多领域。

随着磁场应用范围的不断拓展,为满足低温工作环境内磁场的测量、强磁场及超强磁场的测量、弱磁场及微弱磁场的测量,以及间隙磁场和不均匀磁场的测量需求,必须寻求和应用新效应、新现象、新材料和新工艺,进一步提高磁场测量仪器的水平,更新和发展精密的磁场测量仪器,使磁场测量仪器向着高准确度、高稳定度、高分辨率、微小型化、数字化和智能化的方向发展[7]。

在国外,由于磁场传感器已逐渐被广泛而大量地使用,有许多企业竞相研制和生产,形成一定规模的磁场传感器产业。

霍尔器件是半导体磁场传感器中最成熟和产量最大的产品。

旭化成(InSb霍尔元件)、Honeywell、A11egro(原称Sprague)、ITT、Semens(霍尔电路)等均已大量生产。

Philips、Honeywell、Sony、IBM等已大量生产了金届膜磁敏电阻器及集成电路。

TDK、Sony、Matsusbita、Tosbiba等已批量生产非晶磁头等非晶金属磁场传感器。

还有LEM、Honeywell、F.W.Bell、NaNa等公司生产厂各种用途和量程的电流、电压传感器和其它类型的磁场传感器组件,这些磁场传感器都巳得到广泛的应用。

国内,除南京中旭微电子公司可大量生产霍尔集成电路、营口华光传感元件厂可批量生产薄膜磁阻器件、西南应用磁学研究所可批量生产威根德器件外,其余各类也有研制和小批量生产。

总体来说,对于磁场测量的传感器的研究与设计,一直是国内外研究的重点和热点之一,特别是对于国内,磁场传感器的种类基本齐全,但如前面所述,仍未形成规模化企业,除此之外,对于磁场传感器技术指标的要求,仍有可以提高的可能性,因此,在这一理论研究与实际应用需求的背景下,开展磁场传感器的方案设计势在必行。

 

2数字式磁场强度传感器总体设计

2.1设计方法与思路

首先要查阅国内外相关资料对数字式磁场传感器的发展现状有一个初步的认识,并深入研究不同磁场传感器的工作原理。

在本设计方案中,基于磁场传感器的功能要求,本文的总体设计思路与步骤为:

(1)针对所选用磁场敏感头的工作特性,选择合适器件,明确磁场检测模块的工作原理。

(2)鉴于磁场检测单元的温度敏感特性,设计信号调理模块,实现了宽温度范围内的灵敏度补偿与零点补偿。

(3)鉴于数字式磁场强度传感器的应用特点,设计出传感数字化与逻辑控制模块。

(4)绘制各个模块的硬件电路图和整体电路图,并对所进行的设计进行相关的调试和校准。

2.2方案原理框图

综合考虑磁强信号检测机制与信号特性以及数字化需求,根据本论文的设计思路,将传感器的设计划分为电源分配、磁强检测、信号调理、数据采集、数据传输等5个基本功能单元,方案设计原理方框图见图2.1。

图2.1数字式磁场强度传感器原理框图

原理框图中,各部分工作内容如下:

(1)电源分配提供传感器内部各个器件所用的电源。

注意确保最大负载下传感器供

电正常,输出纹波要小,并确保各单元间电源耦合最小。

(2)磁强检测单元是本设计中的核心单元,进行外部磁场强度的检测并将其转换为微弱的电压变化。

在本单元中,要明确并阐述磁场检测的工作原理。

(3)信号调理为磁强检测单元提供恒压源,并将磁强检测元件的微弱输出信号放大调理和进行温度补偿、精细调零,输出可供后续模数转换的信号。

(4)数据采集通过模数转换和模数控制接口,完成模拟电压量的数字化,以便后续的数据处理。

(5)数据传输接口与主控单元进行通行,并将数字量输出至RS422接口。

2.3磁强传感器特点

通过查阅先前的研究资料,根据磁场测量的需求,本论文中的数字式磁场强度传感器与以前的磁场强度传感器相比,具有很多不同之处,其主要特点如下:

(1)体积小、重量轻、灵敏度高、分辨率高、集成度高。

(2)对信号调理模块进行了详细的设计,实现了全温度范围内的灵敏度补偿与零点补偿,准确度高,稳定性强。

(3)增加传感器数字化与控制逻辑模块单元,通过模数控制接口和数据处理实现数字量的输出与传送。

 

3数字式磁场强度传感器的硬件设计

3.1电源电路的设计与分析

电源分配为传感器中有源器件提供电源,确保最大负载下传感器供电正常,输出纹波较小。

数字式磁场强度传感器采用5V供电,内部无需进行电源轨变换;在供电入口处布置良好的退耦网络,确保各单元间电源耦合最小;为降低工作状态下数字器件对模拟器件供电的影响,采用数字电路与模拟电路分开供电机制。

在硬件电路的设计中,注意到所用到的相关芯片的供电电压主要有5V和2.5V。

实际电路中,传感元件等相关器件所需的5V电压必须是稳定的,因此需要对5V电压进行稳定调节才能应用于此,利用芯片ADP125实现电压的稳定调节,电源电路如图3.1所示。

图3.1电源电路

图3.1中,ADP125芯片是低静态电流、低压差线性调节器,其主要特点是:

采用2.3V至5.5V输入电压工作,提供最高达500mA的输出电流,其低压差特性不仅可提高功效,而且能使器件在较宽的输入电压范围上工作;500mA负载时静态电流低至210μA,因此ADP125非常适合电池供电的便携式设备使用;ADP125为可调版本,可通过外部分压器在0.8V至5.0V范围内设置输出电压,并经过专门设计,利用1μF小陶瓷输入和输出电容便可稳定工作,适合高性能、空间受限应用的要求。

在这里,需注意ADP125芯片的低压差特性。

电源的纹波特性是电源输出的直流电压里含有交流(或脉动成分)成分,直流电理想状态下波形应是平直稳定的,若输出电压是高低起伏不断,那就是纹波大了,使设备不能正常工作,必须降低纹波。

ADP125芯片具有低压差特性,驱动500mA负载时压差仅为130mV,低压差特性不仅可提高功效,而且能使器件在较宽的输入电压范围上工作。

通过ADP125稳压调节后的输出电压Vout是通过控制R1和R2电阻的比值来决定的,并且,R1值应该小于200kΩ,以尽量减少输出电压引脚偏置电流,通过合理分析与计算,设置R1=113k,R2=13k,已获得4.75V的输出电压,这个电压值虽然不是绝对的5V,但能够保证电路电压的稳定,是合理并且符合该设计要求与应用的。

3.2磁场检测电路的设计与分析

3.2.1磁阻传感器的工作原理

物质在磁场中电阻发生变化的现象称为磁阻效应。

对于铁、钴、镍及其合金等强磁性金属,当外加磁场平行于磁体内部磁化方向时,电阻几乎不随外加磁场变化;当外加磁场偏离金属的内磁化方向时,此类金属的电阻值将减小,这就是强磁金属的各向异性磁阻效应[17]。

磁阻传感器HMC1021Z/HMC1022是各向异性磁阻传感器(AMR,anisotropicmagnetoresistance)。

采用半导体加工工艺,将各向异性铁磁材料(玻莫合金、镍铁合金)熔制在硅片上,形成条形薄膜。

在条形薄膜中通以电流,并施加垂直于电流的磁场时,薄膜电阻会明显变化,从而影响输出电压的变化,这样就建立了磁场与输出电压之间的关系。

利用磁阻传感器电桥、放大器、单片机,可以构成数字方位测量系统。

方位测量精度受A/D转换分辨率、附近的铁质材料、倾斜补偿误差、地磁场变化等影响。

邻近区域内铁质材料对磁传感器的影响可用软件消除,周围环境中存在铁磁材料,或受到强外磁场作用,会导致传感器磁畴的混乱,采取措施,施加一个瞬态强恢复磁场来保持特性[18]。

磁阻传感器HMC1021Z/HMC1022的基础元件是惠斯通电桥,图3.2所示为用4个磁阻制成的带有供电电压为VS的惠斯登电桥。

设常温零磁场的情况下,电桥的4个电阻均为R,当外界施加一个磁场H时,使得两个相对放置的电阻器的磁化方向朝着电流方向转动,引起电阻阻值增大△R;另外两个相对放置的电阻器的磁化方向背向电流方向转动,引起电阻阻值减小△R,这样就将磁场转换成差动输出的电压,从而使输出电压Vout。

发生变化,经计算可得下式(3.1):

Vout=△R/R×Vs=g(T)HV(3.1)

其中,Vs为传感器工作电压。

综合查阅相关资料,得知磁阻传感器中在线性区域的电压输出和外加磁场成正比,归一化电阻与磁场关系图如图3.3所示[19]。

图3.2磁阻传感器的惠斯登电桥

图3.3归一化电阻与磁场关系图

3.2.2磁场检测电路的设计

磁场检测单元是本设计中的核心部分。

目前市场上出售的磁阻传感器以美国的Honeywell公司生产的HMC系列和Philips公司生产的KMZ系列产品为代表,其中Honeywell公司的产品比较全,包括单轴、双轴和三轴磁阻传感器(其封装仅为3×3×1.5mm),带宽达5MHz,磁场分辨率达到0.012μT,灵敏度为1.0mV/V/Gauss;Philips公司KMZ系列的磁阻传感器灵敏度要高一些,约为1.27mV/V/Gauss,但是只有单轴和双轴的[14]。

根据本课题的设计要求,对空间磁场的检测需要从三维角度进行,因此在本设计中我们要考虑三个方向的磁场强度检测,考虑实际用于磁场检测的芯片种类和各自的特点,并考虑减少经费预算,选用一个HMC1022双轴磁阻传感器和一个HMC1021单轴磁阻传感器,组成一个立体空间的磁场检测系统,磁场检测电路图如图3.4所示。

图3.4磁场检测电路图

从上图中的管脚注释可以看出,HMC1022磁阻传感器可以实现磁场强度X、Y轴方向的检测,而HMC1021磁阻传感器可以实现磁场强度Z轴方向的检测。

接下来对各个传感器件的功能特点进行详细的阐述。

3.2.3HMC1021Z/HMC1022的功能与特点

HMC1021Z是可测一维磁场强度的磁阻传感器,其测量范围是±6Gauss,可测量mGauss精度的磁场。

HMC1021Z既能满足高精度,高可靠性的要求,又能降低仪器成本、功耗和体积。

HMC1021Z型磁阻传感器是一维磁阻微电路集成芯片,是一种单边封装的磁场传感器,感应与管脚平行方向的磁场,其内部结构为惠斯登电桥[15]。

HMC1022是一种新型的霍尼韦尔磁阻传感器,它有16脚的SOIC封装,体积很小。

HMC1022是双轴传感器(DieA轴向,DieB轴向),可测横向、纵向两个方向的磁感应强度信号。

HMC1022具有高灵敏度高、分辨率、抗干扰能力强的特点。

同时它具有专利的集成置位/复位带,可降低温度漂移效应非线性误差和由于高磁场的存在导致的输出信号丢失;另一专利的集成偏置带,可消除硬铁干扰的影响。

有这些电流带的存在,省去了外部加装线圈的需要,增加了集成度、减少了不确定因素、提高了可靠性和抗干扰能力[16]。

HMC1022磁阻传感器与HMC1021磁阻传感器的内部原理相似,都是按4元件惠斯顿电桥进行配置的,只不过HMC1022磁阻传感器内部具有两组4元件惠斯顿电桥,以实现双轴的检测,它将磁场转换成差分输出电压,并能传感强度低至30μG的磁场[16]。

这类磁阻传感器为低磁场传感提供一种小型、低成本、高灵敏度、可靠的解决方案。

两种磁阻传感器的各项工作参数如表3.1所示。

表3.1磁阻传感器HMC1021/HMC1022性能参数表

各项参数

参数范围

供电电压

工作温度

量程范围

分辨率

工作频带

额定5V,最高不超过25V

-55到150°C

-6到6gauss

85μgauss

5MHZ

3.2.4压控恒流源电路

在磁场检测单元中,对于磁阻传感器HMC1021Z/HMC1022,我们采用恒流源作为磁阻传感器工作的输入电源。

根据以上技术要求,将该模块的电路设计为如图3.5所示。

图3.5压控恒流源电路

其中,ADA4505-1引脚配置和2SK1828内部等效电路如图3.6所示。

ADA4505-1是一个单通道的微功耗放大器,其额定温度范围为-40°C至85°C。

ADA4505-1具有轨到轨的输入和输出摆幅特性,它采用1.8V至5V单电源或±0.9V至±2.5V双电源供电。

ADA4505-1采用了新的电路技术,当每个低成本放大器的工作电流小于10μA时,可实现零输入交越失真和极低偏置电流。

ADA4505-1放大器这种特性组合使其成为电池供电的完美之选,它们可以在电池的寿命期内将电源电压变化引起的误差降到最低,甚至对于轨道运算放大器,仍可保持高CMRR。

2SK1828是一个增强型压控MOS管,G、S和D分别表示栅极、源极和漏极。

通常在实际的应用电路中,G、S两端均需要外接电阻后,与其他电路连接,一定情况下,根据虚短虚断,当G极的电流与S极的电流相比可以忽略时,D极与S极的电流可以认为基本相等,当电压和S极电阻一定时,D极电流变为恒定电流,将D端接至磁阻传感器的相关接口,便可实现磁阻传感器的恒流源供电。

图3.6ADA4505-1引脚配置和2SK1828内部等效电路

3.3信号调理电路的设计与分析

通过对磁场检测单元的分析可以得知,磁强检测单元输出信号具有两个基本特征:

1、满量程内信号的温度变化较大,不适合模数转换器直接采样;2、信号幅值小。

鉴于磁场检测单元的温度敏感特性,因此需要由信号调理电路,完成信号的放大、滤波、温度补偿以及在宽温度范围内实现灵敏度补偿和零点补偿,以便后续的数据采集、A/D转换和数据处理等程序的进行。

3.3.1温度补偿电路

通过查阅相关资料可以了解到,具有信号调理功能的器件有很多,最常用的就是MAX1452。

MAX1452是一种低价位的精密传感器信号调理器,同时也是一种高度集成的模拟传感器信号处理器,在压力传感器、变送器、应变仪、压力校准和控制器,还有阻性元件传感器、加速计和湿度传感器等方面都得等到了广泛的应用。

MAX1452的引脚图如图3.7所示,其内部结构包含一个可编程传感器激励、一个16级可编程增益放大器(PGA)、一个768字节(6144位)内部EEPROM、四个16位DAC、一个通用的运算放大器以及一个内嵌的温度传感器。

除偏移量和跨度补偿外,MAX1452还利用偏移量的温度系数(TC)和跨度温度系数(FSOTC)提供独特的温度补偿,在提供灵活性的同时降低了检测成本。

图3.7MAX1452引脚图

引脚功能如下:

(1)ISRC和BDR,功能分别为电桥电流驱动模式设定和电桥驱动

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