專利名稱：脈沖型壓力傳感器電路及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及壓力傳感電路，具體涉及測(cè)量低壓力用的壓力傳感電路。
一種普通的半導(dǎo)體壓力傳感器，例如莫托羅拉公司制造的MPX2010傳感器，使用電阻電橋產(chǎn)生出一個(gè)差分電壓。壓力傳感器上加有一個(gè)直流偏置電壓，該電壓的大小決定了壓力傳感器的靈敏度和量程范圍。該壓力傳感器上的一個(gè)端口露出一個(gè)膜片(diaphragm)，當(dāng)其上施加一個(gè)壓力時(shí)，其可改變電阻電橋中的電阻值。該壓力傳感器輸出一個(gè)與端口上的壓力成比例的差分電壓。
由于在較低的壓力下壓力傳感器的差分電壓輸出值減小，所以要準(zhǔn)確地測(cè)量低壓力會(huì)是一個(gè)問(wèn)題。此外，還有這樣的問(wèn)題，亦即，小的壓力差只在壓力傳感器輸出端形成細(xì)微的壓力增量變動(dòng)，它可能極難以甚至不可能進(jìn)行辨別?，F(xiàn)有一些壓力傳感電路，它們?cè)噲D克服這些問(wèn)題，但得出了混雜的結(jié)果。
通常采用的一種方法是將差分電壓輸出放大到一個(gè)易于測(cè)量或處理的電平上。為此，對(duì)施加低壓力的情況必須使用高增益的放大級(jí)(增益大于500)。然而，高增益電路結(jié)構(gòu)中使用的放大器會(huì)有穩(wěn)定性問(wèn)題或非線性特性，這將影響精確度。小的信號(hào)電平會(huì)造成差的信噪比。
能得到較好結(jié)果的第二種方法是對(duì)壓力傳感器施加一個(gè)較高的直流偏置電壓。較高的偏置電壓可在給定的壓力下增大差分電壓輸出，因而壓力增量的變化亦將由壓力傳感器引起較大的電壓變化。于是，可應(yīng)用增益低些的放大級(jí)以得到較高的信噪比和較為穩(wěn)定的系統(tǒng)。但這種方法的缺點(diǎn)是壓力傳感器上的偏置電壓只能增加到一定程度，在較高的偏置電壓下還須考慮功耗和其它的可靠性/精確度因素。
因此，如果能開(kāi)發(fā)出一種壓力傳感電路及其使用方法，將是有所裨益的，這可進(jìn)一步增加靈敏度以允許甚低的壓力的精確測(cè)量。
簡(jiǎn)要地說(shuō)，本發(fā)明包括用以測(cè)量壓力的電路和方法。由一個(gè)脈沖發(fā)生電路輸出一個(gè)電壓脈沖以偏置壓力傳感器。該壓力傳感器具有一個(gè)端口，曝露在待測(cè)量的壓力之中。壓力傳感器一旦被偏置就輸出一個(gè)電壓，該電壓與壓力傳感器端口上的壓力成比例。再由一個(gè)放大器對(duì)壓力傳感器的輸出進(jìn)行放大。
本發(fā)明的測(cè)量壓力方法包括將壓力傳感器的端口曝露在待測(cè)量的壓力之中，由一個(gè)電壓脈沖對(duì)壓力傳感器偏置，并測(cè)量壓力傳感器輸出端上的電壓。壓力傳感器輸出端上的電壓與該端口上的壓力成比例。
唯一的一張圖示出本發(fā)明的脈沖型壓力傳感電路的優(yōu)選實(shí)施例的方框圖。
該圖中所示的脈沖型壓力傳感器電路11其電路簡(jiǎn)單、成本低，而測(cè)量低壓力的靈敏度高。壓力傳感市場(chǎng)上的大部分端口是測(cè)量10000Pa以下壓力的壓力傳感器電路。任一個(gè)壓力傳感器電路的主要部件是壓力傳感器，例如是前述的MPX2010。該壓力傳感器接收到要被感測(cè)的壓力，輸出一個(gè)與那壓力成比例的電壓。半導(dǎo)體壓力傳感器是一種很經(jīng)濟(jì)的壓力傳感器，但并不典型地應(yīng)用于測(cè)量低壓力中。硅膜片雖然成本低，剛性好，但在低壓力(小于10000Pa)下不容易彎曲，因而在低壓力傳感器電路市場(chǎng)中其應(yīng)用并未被充分開(kāi)發(fā)。在優(yōu)選實(shí)施例中，脈沖型壓力傳感器電路11采用了一個(gè)半導(dǎo)體壓力傳感器，它在低于10000Pa的壓力下產(chǎn)生出一個(gè)可用的輸出電壓。脈沖型壓力傳感器電路11并不局限于低壓力的測(cè)量，它也能應(yīng)用于測(cè)量10000Pa以上的壓力。
脈沖發(fā)生電路12具有一個(gè)控制輸入端14和一個(gè)輸出端13，它輸出一個(gè)預(yù)定幅度和持續(xù)期的高電壓脈沖?？刂戚斎攵?4用來(lái)使脈沖發(fā)生電路12輸出一個(gè)電壓脈沖。脈沖發(fā)生電路12可以設(shè)計(jì)成具有可編程性能，以對(duì)于不同的應(yīng)用場(chǎng)合變更電壓脈沖的幅度和持續(xù)期。但是，在本實(shí)施例中，成本是優(yōu)先考慮的事，因而在脈沖發(fā)生電路12響應(yīng)一個(gè)施加在輸入端14的啟動(dòng)(enabling)信號(hào)時(shí)，輸出一個(gè)固定幅值和持續(xù)期的電壓脈沖。
壓力傳感器17由圍繞傳感器17的虛線示明，它具有一個(gè)第一偏置輸入端18、第二偏置輸入端19、第一輸出端21、第二輸出端22，以及一個(gè)通常熟知的曝露在等測(cè)壓力中的端口。在優(yōu)選實(shí)施例中，壓力傳感器17是一個(gè)半導(dǎo)體壓力傳感器，由電阻R1-R6組成。在本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員可理解到，電阻R1和R2是溫度補(bǔ)償電阻，電阻R3、R4、R5和R6組成一個(gè)電阻電橋。端口(圖中未示出)由箭頭15指明，一個(gè)膜片曝露在壓力中。膜片上的壓力改變電阻電橋的阻值。
第一輸入端18與脈沖發(fā)生電路12的輸出端13相連接。第二輸出端19通常接地。由脈沖發(fā)生電路12產(chǎn)生的電壓脈沖偏置壓力傳感器17。當(dāng)電阻電橋中R3＝R4及R5＝R6時(shí)，輸出端21和22上的電壓相等。端口上的壓力改變電阻電橋的電阻值，如所公知的，這將在輸出端21和22之間產(chǎn)生一個(gè)差分電壓。每單位壓力變化引起的差分電壓變化量被稱之為“壓力傳感器的靈敏度”。壓力傳感器17的靈敏度通常隨第一和第二偏置輸入端18和19之間電壓的增加而增大。例如，壓力傳感器17上跨接10V偏置電壓與跨接5V偏置電壓相比，對(duì)于同樣的壓力變化，將在輸出端21和22之間所產(chǎn)生的電壓變化要大些。每單位壓力變化下可得到較大的差分電壓的優(yōu)點(diǎn)在于，可降低對(duì)噪聲的敏感性，并可提高精確測(cè)量低壓力的分辨率。
一個(gè)差分的單端輸出放大器23用來(lái)放大壓力傳感器17的輸出端21和22之間的差分電壓，以提供一個(gè)單端輸出電壓。放大器23的第一輸入端與壓力傳感器17的輸出端21相連接，其第二輸入端與壓力傳感器17的輸出端22相連接，并有一個(gè)輸出端24。放大器23調(diào)定在一個(gè)預(yù)定的增益上，該增益取決于具體的應(yīng)用場(chǎng)合。影響放大器增益的因素有電壓脈沖幅度，壓力傳感器17的輸出信號(hào)電平，以及從放大器23接收的輸出信號(hào)的電路類型。在優(yōu)選實(shí)施例中，放大器23未被調(diào)定在一個(gè)很大的增益上(典型值小于150)，它是低噪聲的，且具有快速的穩(wěn)定時(shí)間，使得壓力測(cè)量中輸出24的穩(wěn)定響應(yīng)延時(shí)最小。
分壓器26用來(lái)產(chǎn)生個(gè)與脈沖發(fā)生電路12輸出的電壓脈沖成比例的電壓。在優(yōu)選實(shí)施例中，分壓器電路26是一個(gè)電阻分壓器，其特征是兩個(gè)串聯(lián)電阻。該電路26具有一個(gè)輸入端，與脈沖發(fā)生電路12的輸出端13相連接，一個(gè)輸出端27，例如從兩個(gè)串聯(lián)電阻中間引出。由脈沖發(fā)生電路12輸出的電壓脈沖的幅度可通過(guò)測(cè)量輸出端27上的電壓來(lái)計(jì)算并對(duì)此測(cè)得的電壓乘以一個(gè)預(yù)定常數(shù)。
在優(yōu)選實(shí)施例中，一個(gè)微處理器(MPU)28，例如莫托羅拉公司制造的MC68HC05微處理器，用以作為計(jì)算施加在壓力傳感器17上的有關(guān)壓力的裝置。微處理器28具有一個(gè)輸出端，與脈沖發(fā)生電路12的控制輸入端14相連接，用以啟動(dòng)脈沖發(fā)生電路12;一個(gè)輸入端，與運(yùn)算放大器23的輸出端24相連接;一個(gè)輸入端與分壓器電路26的輸出端27相連接;還有一個(gè)輸出端29。運(yùn)算放大器23和分壓器電路26分別輸出的模擬信號(hào)用于微處理器28計(jì)算壓力。分別與輸出端24和輸出端27相連接的微處理器28的兩個(gè)輸入端分別與微處理28內(nèi)的兩個(gè)模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端連接，由模/數(shù)轉(zhuǎn)換器將每個(gè)模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成一個(gè)數(shù)字格式。在微處理器28內(nèi)，一個(gè)信道或復(fù)用器被啟動(dòng)，以將該輸入耦合到微處理器28中的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器上。微處理器28根據(jù)其輸入端上接收到的信號(hào)，計(jì)算出由壓力傳感器17感測(cè)的壓力，并在輸出端29上輸出一個(gè)數(shù)字信號(hào)格式的、相應(yīng)的壓力指示。
脈沖型壓力傳感電路11的操作方法最好用測(cè)量壓力時(shí)進(jìn)行的一序列過(guò)程來(lái)示例說(shuō)明。需要指出，利用電壓脈沖來(lái)偏置壓力傳感器17，因功耗較低，可允許所加的電壓幅度大得多，從而與用較低的直流偏置電壓所偏置的同一壓力傳感器相比，能提高壓力傳感器靈敏度。電壓脈沖可由其幅度和持續(xù)期(寬度)來(lái)表征。對(duì)于一個(gè)壓力傳感器，電壓脈沖的幅度根據(jù)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定，而這是以長(zhǎng)期可靠性和壓力傳感器精度為基礎(chǔ)的。初步的數(shù)據(jù)表明，與所建議的壓力傳感器直流偏置電壓相比較，電壓脈沖的幅度可增加大約4倍。例如，10V的直流偏置的壓力傳感器現(xiàn)在可施加40V的脈沖電壓，靈敏度將增大到4倍。
電壓脈沖的最小持續(xù)期由精確、穩(wěn)定的測(cè)量所需的最少時(shí)間來(lái)決定。在這個(gè)最少時(shí)間內(nèi)必須完成兩個(gè)過(guò)程第一，壓力傳感器17被偏置，并在輸出端21和22之間輸出一個(gè)差分電壓，它與箭頭15所示端口上的環(huán)境壓力成比例;第二，由放大器23放大此差分電壓，并在輸出端24上必須建立一個(gè)穩(wěn)定電壓(放大器的工作穩(wěn)定時(shí)間)，供微處理器28進(jìn)行取樣。電壓脈沖的最大持續(xù)期及其占空比，結(jié)合電壓脈沖的幅度來(lái)考慮，不須使電阻R1-R6熱到導(dǎo)致測(cè)量不準(zhǔn)確的程度。
在正常環(huán)境下，壓力變化發(fā)生得相當(dāng)慢，壓力測(cè)量通常都在1ms或稍長(zhǎng)的時(shí)段內(nèi)作出。脈沖型壓力傳感電路11的典型脈沖持續(xù)期為200μs。這就表明，壓力測(cè)量中間的大部分時(shí)間為靜寂時(shí)間，亦即壓力傳感器17空閑時(shí)間。因此，用電壓脈沖偏置壓力傳感器17不僅提高了壓力傳感器的靈敏度，而且因電壓脈沖之間不消耗功率還降低了功耗。
一個(gè)壓力傳感測(cè)量序列是從微處理器28啟動(dòng)脈沖發(fā)生電路12開(kāi)始的。脈沖發(fā)生電路12的輸出端13輸出一個(gè)電壓脈沖來(lái)偏置壓力傳感器17，還施加給分壓器26。壓力傳感器17響應(yīng)端口(箭頭15所示)上的壓力，在輸出端21和22之間產(chǎn)生出一個(gè)差分電壓。放大器23放大該差分電壓，在其輸出端24輸出一個(gè)單端輸出電壓，供微處理器28接收。在微處理器28對(duì)該輸出端24上的電壓取樣之前，放大器23的輸出端24必須已穩(wěn)定在一個(gè)電壓值上。在脈沖發(fā)生電路12被啟動(dòng)后的一個(gè)預(yù)定時(shí)間，微處理器28對(duì)放大器23的輸出端24上的電壓和分壓器電路26的輸出端27上的電壓進(jìn)行取樣。該預(yù)定時(shí)間要選擇得能保證輸出端24上的電壓已穩(wěn)定在與端口上的壓力相對(duì)應(yīng)的一個(gè)電壓值上。微處理器28在將兩個(gè)輸入模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換在數(shù)字格式之后，將輸出端24上的電壓幅值和輸出端27上的電壓幅值存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。
分壓器26在本實(shí)施例中是必需的，因?yàn)樵撾妷好}沖的電壓幅值對(duì)于微處理器28的內(nèi)部模/數(shù)轉(zhuǎn)換器太大。分壓器26輸出一個(gè)與原來(lái)的電壓脈沖幅度成比例的降低了的電壓，這能由微處理器28內(nèi)的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字格式。只要簡(jiǎn)單地把這個(gè)降低了的電壓乘以一個(gè)常數(shù)，便可得到電壓脈沖幅值。微處理器28通過(guò)對(duì)輸出端27和輸出端24的同時(shí)取樣，可允許脈沖發(fā)生電路12產(chǎn)生的電壓幅度有較寬的容差，因?yàn)榇_切的電壓值在被取樣時(shí)是已知的。較寬的容差意味著構(gòu)成脈沖發(fā)生電路12時(shí)成本可以降低。如果脈沖發(fā)生電路12能給出精確和穩(wěn)定的電壓脈沖，則分壓器電路26可以不需要，因?yàn)樵撾妷好}沖的幅度已知并可以存儲(chǔ)在微處理器28的存儲(chǔ)器中。
具有固定幅度的電壓脈沖的脈沖型壓力傳感器電路11的另一種變型是電壓脈沖幅度可變的動(dòng)態(tài)壓力傳感器電路。改變電壓脈沖幅度，改變動(dòng)態(tài)壓力傳感器電路感測(cè)的壓力范圍。如前所述，采用高幅值的電壓脈沖可提高壓力傳感器17的靈敏度，但減少了所能測(cè)量的壓力范圍。同樣，減小電壓脈沖幅度降低了壓力傳感器17的靈敏度，但增大測(cè)量的壓力范圍。脈沖發(fā)生電路12和微處理器28結(jié)合起來(lái)應(yīng)用，以對(duì)壓力感測(cè)應(yīng)用中控制和輸出合適幅度的電壓脈沖。一個(gè)飛機(jī)上應(yīng)用的例子說(shuō)明了動(dòng)態(tài)壓力傳感器電路優(yōu)點(diǎn)。該飛機(jī)在所有飛行高度上都需要精密的壓力測(cè)量。當(dāng)飛機(jī)從海平面起飛到幾萬(wàn)英尺時(shí)，將經(jīng)受相當(dāng)大的大氣壓力變化，在所有高度上不可能以固定的傳感器靈敏度進(jìn)行精確地測(cè)量。對(duì)于具體的壓力測(cè)量，動(dòng)態(tài)脈沖型壓力傳感器允許壓力范圍得到調(diào)整，以使壓力傳感器17的靈敏度最佳。
在優(yōu)選實(shí)施例中，脈沖型壓力傳感器電路11是在工廠內(nèi)校準(zhǔn)好的。例如，在零壓力(或者最小壓力Pmin)下調(diào)整脈沖型壓力傳感器電路11，以在放大器23的輸出端24上輸出0.5V的電壓。輸出端24上的零壓力校準(zhǔn)電壓稱為Voff(偏移)。同樣，在最大壓力Pmax下調(diào)整脈沖型壓力傳感器電路11以輸出4.5V。輸出端24上的最大壓力校準(zhǔn)電壓稱為Vfs(滿標(biāo)度)。當(dāng)Voff和Vfs校準(zhǔn)好后，在分壓器電路26的輸出端27上測(cè)量得一個(gè)電壓值稱為Bcal。從這些校準(zhǔn)值中產(chǎn)生出幾個(gè)常數(shù)，它們存儲(chǔ)在微處理器28。，用來(lái)計(jì)算壓力。下面列舉出用來(lái)計(jì)算壓力的那些常數(shù)1)Vfs-Voff在壓力測(cè)量中定義為“電壓幅度(Span)”，2)(Vfs-Voff)/Bcal定義為“標(biāo)稱的電壓幅度”，3)(Pmax＊Bcal)(Vfs-Voff)定義為Sn(標(biāo)稱的傳感器靈敏度)。
4Voff/Bcal定義為Voffn(標(biāo)稱值)。
傳感器靈敏度Sn和標(biāo)稱的最小壓力電壓Voffn均存儲(chǔ)在微處理器28中，用以計(jì)算壓力。在壓力測(cè)量期間由微處理器28對(duì)輸出端24和27上的輸出進(jìn)行取樣。從放大器23的輸出端24得到的取樣電壓值稱為Vout，從分壓器電路26的輸出端27得到的取樣電壓值稱為Vdiv。由微處理器28按下式計(jì)算壓力，并以數(shù)字形式在輸出端29上輸出5)壓力＝〔Vout-(Voffn＊Vdiv)〕＊〔Sn＊Vdiv〕脈沖型壓力傳感器電路11在超過(guò)規(guī)定的時(shí)間時(shí)漂移開(kāi)在工廠中調(diào)定的校準(zhǔn)電壓值。電壓的漂移或變化將降低測(cè)量精度。由于壓力傳感器17的偏置電壓與錄敏度之間存在著線性關(guān)系，因而使用一種簡(jiǎn)單方法來(lái)消除此種誤差是可能的。電壓漂移不影響偏置電壓與靈敏度之間的線性關(guān)系的斜率。例如，對(duì)脈沖型壓力傳感器電路11在零壓力(或者最小壓力)下初始校準(zhǔn)時(shí)被調(diào)定在0.50V，如果在零壓力(或者最小壓力)下再校準(zhǔn)測(cè)量在輸出端24上(由微處理器28進(jìn)行測(cè)量)產(chǎn)生一個(gè)0.55V的電壓，則表明脈沖型壓力傳感器電路11從其原來(lái)的調(diào)定值漂移開(kāi)了0.05V。在再校準(zhǔn)測(cè)量中，對(duì)分壓器電路26的輸出端27也必須進(jìn)行測(cè)量。將新的測(cè)得值簡(jiǎn)單地替換上面列出的式子中的Voff值和Bcal值，就能消除掉電壓漂移。對(duì)脈沖型壓力傳感器電路11的漂移作再校準(zhǔn)，可保證最高的測(cè)量精度。
至此，應(yīng)理解到，這里已提供出了一種用以感測(cè)壓力的脈沖型壓力傳感器電路。該脈沖型壓力傳感器電路11提高了低壓力測(cè)量的靈敏度，并能做到低成本和低功耗。
權(quán)利要求
1.一種具有提高靈敏度的脈沖型壓力傳感器電路(11)，其特征在于包括一個(gè)脈沖發(fā)生電路(12)，用以在輸出端(13)輸出電壓脈沖；一個(gè)壓力傳感器(17)，具有一個(gè)偏置電壓輸入端(18)，與所述脈沖發(fā)生電路(12)的所述輸出端(13)相連接；兩個(gè)輸出端(21和22)；以及一個(gè)曝露在環(huán)境壓力中的端口；用以根據(jù)所述的環(huán)境壓力，在所述的輸出端上至少提供出一個(gè)輸出信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的脈沖型壓力傳感器電路，其特征在于，所述的脈沖發(fā)生電路(12)具有一個(gè)控制輸入端(14)，響應(yīng)其上所施加的啟動(dòng)信號(hào)，提供所述的電壓脈沖。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的脈沖型壓力傳感器電路，其特征在于還包括一個(gè)放大器(23)，具有一個(gè)輸入端與所述壓力傳感器的所述輸出端(21和22)相連接，以及一個(gè)輸出端(24);及一個(gè)分壓器電路(26)，具有一個(gè)輸入端，與所述脈沖發(fā)生電路(12)的所述輸出端(13)相連，以及一個(gè)輸出端(27)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的脈沖型壓力傳感器電路，其特征在于還包括一個(gè)微處理器(28)，具有一個(gè)第一輸入端，與所述放大器(23)的所述輸出端(24)相連接;一個(gè)第二輸入端與所述分壓器電路(26)的所述輸出端(27)相連接;一個(gè)第一輸出端，與所述脈沖發(fā)生電路(12)的所述控制輸入端(14)相連接;以及一個(gè)第二輸出端(29)，所述的微處理器(28)在其輸出端上提供上述的啟動(dòng)信號(hào)和壓力數(shù)據(jù)輸出。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的脈沖型壓力傳感器電路，其特征在于，所述脈沖發(fā)生電路(12)響應(yīng)所述微處理器(28)的所述啟動(dòng)信號(hào)，改變所述電壓脈沖的幅度以改變所述壓力傳感器(17)的靈敏度。
6.一種感測(cè)壓力方法，其特征在于將壓力傳感器(17)的一個(gè)端口曝露在環(huán)境壓力中;提供電壓脈沖;以上述的電壓脈沖偏置上述的壓力傳感器(17);測(cè)量上述壓力傳感器(17)的輸出電壓，所述的輸出電壓上述的環(huán)境壓力成比例。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其特征在于，偏置所述壓力傳感器的上述步驟包括改變所述電壓脈沖的電壓幅度來(lái)調(diào)整所述壓力傳感器(17)的靈敏度。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其特征在于，上述測(cè)量輸出電壓的步驟包括放大所述壓力傳感器(17)的所述輸出電壓;在一個(gè)預(yù)定的時(shí)間對(duì)上述的已放大輸出電壓取樣;將上述電壓轉(zhuǎn)換成數(shù)字格式。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其特征在于還包括感測(cè)所述的電壓脈沖;減小所述電壓脈沖的幅度;在一個(gè)預(yù)定的時(shí)間對(duì)所述減小了幅度的電壓脈沖取樣;將上述的取樣電壓脈沖轉(zhuǎn)換成數(shù)字格式。
10.一種脈沖型壓力傳感電路，其特征在于包括一個(gè)脈沖發(fā)生電路(12)，具有一個(gè)控制輸入端(14)和一個(gè)輸出端(13);一個(gè)壓力傳感器，具有一個(gè)偏置電壓輸入端(18)，與所述脈沖發(fā)生電路(12)的所述輸出端(13)相連接，一個(gè)第一輸出端(21)，一個(gè)第二輸出端(22)，以及一個(gè)端口，將一個(gè)膜片曝露在待測(cè)壓力中;一個(gè)放大器(23)，具有一個(gè)第一輸入端，與所述壓力傳感器(17)的所述第一輸出端(21)相連接，一個(gè)第二輸入端，與所述壓力傳感器(17)的所述第二輸出端(22)相連接，以及一個(gè)輸出端(24);一個(gè)分壓器電路(26)，具有一個(gè)輸入端，與所述脈沖發(fā)生電路(12)的所述輸出端(13)相連接，以及一個(gè)輸出端(27);計(jì)算壓力的裝置，具有一個(gè)第一輸入端，與所述放大器(23)的所述輸出端(24)相連接，一個(gè)第二輸入端，與所述分壓器電路(26)的所述輸出端(27)相連接，一個(gè)第一輸出端，與所述控制輸入端(14)相連接，以及一個(gè)第二輸出端(29)。
全文摘要
本發(fā)明的脈沖型壓力傳感器電路提高了靈敏度、用以測(cè)一低壓力。脈沖發(fā)生電路(12)由微處理器(28)啟動(dòng)，輸出一個(gè)電壓脈沖來(lái)偏置壓力傳感器(17)。該傳感器具有一個(gè)端口曝露在待測(cè)壓力中，輸出一個(gè)與待測(cè)壓力成比例的差分電壓。放大器(23)放大該差分電壓后加給微處理器。分壓器(26)將電壓脈沖分壓后加給微處理器。微處理器對(duì)兩個(gè)輸入電壓分別取樣和數(shù)字化，根據(jù)樣值和存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)計(jì)算出壓力。
文檔編號(hào)G01L9/02GK1086012SQ9311808
公開(kāi)日1994年4月27日 申請(qǐng)日期1993年9月27日 優(yōu)先權(quán)日1992年10月1日
發(fā)明者杰弗里·鮑姆, 沃倫·J·舒爾茨 申請(qǐng)人:莫托羅拉公司