Hubungan antara sensor tekanan piezoresistif dan output

Penderia tekanan piezoresistif ialah sejenis penderia tekanan yang menggunakan kesan piezoresistif untuk mengukur tekanan.Kesan piezoresistif merujuk kepada perubahan dalam rintangan elektrik bahan apabila ia tertakluk kepada terikan mekanikal atau ubah bentuk.Dalam penderia tekanan piezoresistif, diafragma atau membran biasanya digunakan untuk menukar tekanan yang dikenakan kepada ubah bentuk mekanikal, yang seterusnya menyebabkan perubahan dalam rintangan unsur piezoresistif.

Hubungan antara tekanan dan output untuk penderia tekanan piezoresistif dipengaruhi oleh reka bentuk dan sifat bahan penderia.Berikut ialah gambaran keseluruhan perhubungan umum:

1. Hubungan Berkadar Langsung:

Dalam kebanyakan penderia tekanan piezoresistif, terdapat hubungan langsung dan linear antara tekanan yang dikenakan dan perubahan dalam rintangan elektrik.Apabila tekanan meningkat, diafragma atau membran penderia mengalami ubah bentuk, menyebabkan unsur piezoresistif mengalami ketegangan.Ketegangan ini membawa kepada perubahan rintangan, dan perubahan ini adalah berkadar dengan tekanan yang dikenakan.Perubahan rintangan boleh diukur menggunakan litar jambatan Wheatstone atau kaedah penyaman isyarat lain.

2. Konfigurasi Jambatan Wheatstone:

Penderia tekanan piezoresistif selalunya menggunakan litar jambatan Wheatstone untuk mengukur perubahan rintangan dengan tepat.Litar jambatan terdiri daripada berbilang elemen piezoresistif, sebahagian daripadanya tertakluk kepada terikan akibat tekanan, manakala yang lain tidak.Perubahan perbezaan rintangan antara elemen tegang dan tidak tegang digunakan untuk menjana voltan keluaran yang berkadar dengan tekanan yang dikenakan.

3. Penyaman Isyarat Output:

Keluaran penderia tekanan piezoresistif biasanya merupakan isyarat voltan analog.Keluaran voltan sepadan dengan perubahan rintangan dan, akibatnya, tekanan yang dikenakan.Litar penyaman isyarat mungkin digunakan untuk menguatkan, menapis dan menentukur isyarat keluaran untuk mendapatkan bacaan tekanan yang tepat.

4.Penentukuran:

Disebabkan oleh toleransi pembuatan dan variasi dalam sifat penderia, penderia tekanan piezoresistif selalunya memerlukan penentukuran untuk memastikan pengukuran tekanan yang tepat.Penentukuran melibatkan penentuan hubungan yang tepat antara voltan keluaran sensor dan tekanan sebenar yang digunakan.Penentukuran ini boleh dicapai melalui ujian dan perbandingan terhadap standard rujukan.

Ringkasnya, hubungan antara tekanan dan output untuk penderia tekanan piezoresistif lazimnya adalah linear dan berkadar.Apabila tekanan meningkat, rintangan sensor berubah, membawa kepada perubahan yang sepadan dalam voltan keluaran.Konfigurasi jambatan Wheatstone dan penyaman isyarat memainkan peranan penting dalam menukar perubahan rintangan kepada ukuran tekanan yang boleh digunakan dan tepat.