CS261806B1 - Pressure sensing connection using piezoresistive strain gauge bridge - Google Patents
Pressure sensing connection using piezoresistive strain gauge bridge Download PDFInfo
- Publication number
- CS261806B1 CS261806B1 CS871047A CS104787A CS261806B1 CS 261806 B1 CS261806 B1 CS 261806B1 CS 871047 A CS871047 A CS 871047A CS 104787 A CS104787 A CS 104787A CS 261806 B1 CS261806 B1 CS 261806B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- strain gauge
- resistor
- output
- bridge
- amplifier
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Abstract
Piezorezistívny tenzometrický mostík je napájaný zdrojom, konštantného prúdu, ktorý je tvořený zdrojom konštantného napatia a operačným zosilňovačom a je zapojený v zápornej spatnej vazbě operačného zosilňovača, pričom zdroj konštantného napatia je přivedený cez odpor na invertujúci vstup operačného zosllňovača a velkostou konštantného napatia a odporu je daná aj velkost konštantného^ prúdu, ktorý tečie mostíkom. Užitočný napaťový signál, úměrný tlaku, je vedený na plávajúce diferenciálně vstupy snímacieho operačného zosilňovača, ktorý má v negatřvnej spatnej vazbě odpor na nastavenie zisku a do invertujúceho aleho neinvertujúceho vstupu zavedené nulovanie výstupu.The piezoresistive strain gauge bridge is powered by a constant current source, which is formed by a constant voltage source and an operational amplifier and is connected in the negative feedback of the operational amplifier, while the constant voltage source is connected through a resistor to the inverting input of the operational amplifier and the magnitude of the constant voltage and resistance is also given by the magnitude of the constant current flowing through the bridge. The useful voltage signal, proportional to the pressure, is fed to the floating differential inputs of the sensing operational amplifier, which has a gain adjustment resistor in the negative feedback and an output reset introduced into the inverting or non-inverting input.
Description
Vynález sa týká zapojenia pre snimanie tlaku pomocou piezorezistívneho tenzometrického mostíka alebo piezorezistívnych odporov či běžných tenzometrických odporov, ktoré rieši otázku minimalizácie počtu obvodových súčiastok.BACKGROUND OF THE INVENTION The invention relates to a pressure sensing circuit using a piezoresistive strain gauge bridge or piezoresistive resistors or conventional strain gauge resistors that address the issue of minimizing the number of circuit components.
Doteraz známe zapojenia pre snimanie tlaku pomocou rSznych tenzometrov používali rožne komplikované zapojenia v obvode zdroja konštantného prúdu a vo vyhodnocovacej časti sa používali zapojenia, ktoré samostatné riešili diferenciálny súčet potenciálov z tenzometrického snímača, nastavenie zisku a nulovanie.Up to now known pressure sensing wiring with various strain gauges have used spit-wiring connections in the constant current circuit and wiring has been used in the evaluation section to independently solve the differential sum of potentials from the strain gauge, gain setting, and zeroing.
Vyššie uvedené nedostatky sú odstránené zapojením podl'a vynálezu, ktorého podstata spočívá v tom, že zdroj konštantného prúdu, ktorým je napájaná hlavná diagonála piezorezistívneho tenzometrického mostíka je tvořený zdrojom konštantného napatia, pracovným odporom a prúdovým zosilňovačom. Diferenciálně napatie z piezorezistívneho tenzometrického mostíka je přivedené priamo na diferenciálně vstupy diferenciálneho zosilňovača, pričom spatná vazba tohto zosilňovača je zavedená z jeho výstupu na invertujúci vstup cez spátnovazobný odpor, ktorým sa riadi napaťový zisk. Nulovanie diferenciálneho zosilňovača je zavedené cez nulovací potenciometer a nulovací odpor.The aforementioned drawbacks are eliminated by the connection according to the invention, the principle of which is that the constant current source supplying the main diagonal of the piezoresistive strain gauge is constituted by a constant voltage source, a working resistor and a current amplifier. The differential tension from the piezoresistic strain gauge is applied directly to the differential inputs of the differential amplifier, with the poor linkage of this amplifier being introduced from its output to the inverting input via the resistive resistor to control the voltage gain. Zeroing the differential amplifier is via a zero potentiometer and a zero resistor.
Použitím zdroja konštantného napatia, pracovného odporu a prúdového zosilňovača, ktorým bývá obvykle běžný operačný zosilňovač sa dosiahne najjednoduchším sposobom zdroj konštantného prúdu pre napájanie piezorezistívneho tenzometrického mostíka. Tým, že diferenciálně vstupy piezorezistívneho tenzometrického mostíka sú připojené priamo na vstupy diferencálneho zosilňovača sa využijú všetky dobré vlastnosti tohto diferenciálneho zosilňovača ako sú plávajúci vstup a nesymetrický výstup. Zároveň sa výstupný odpor piezoelektrického tenzometrického mostíka využívá ako vstupný odpor diferenciálneho zosilňovača v priamej vazbě a skutočnosť, že výstupné odpory oboch vetiev diferenciálneho tenzometrického mostíka sú vo vyváženom stave rovnaké, má ako dosledok minimálny drifft diferenciálneho zosilňovača.By using a constant voltage source, a working resistor and a current amplifier, which is usually a common operational amplifier, the simplest way is to obtain a constant current source for feeding the piezoresistive strain gauge. By connecting the differential inputs of the piezoresistive strain gauge directly to the inputs of the differential amplifier, all the good features of this differential amplifier, such as floating input and unbalanced output, are utilized. At the same time, the output resistance of the piezoelectric strain gauge bridge is used as the input resistance of the differential amplifier in direct coupling, and the fact that the output resistances of the two strains of the differential strain gauge are the same in the balanced state has a minimal differential amplifier drifft.
Použitím nulovacieho odporu a nulovacieho potenciometra je možné 1'ubovol'ne volit pracovný bod tohto obvodu, čc· znamená, že pracovnú oblast diferenciálneho zosilňovača je možné orientovat okolo nuly alebo 1'ubovol'ne zvolenej hodnoty operačnej jednotky diferenciálneho zosilňovača. Ten istý účinok sa dosiahne aj pri zavedení nulovacieho odporu do neinvertujúceho vstupu diferenciálneho zosilňovača a v oboch prípadoch bez ohladu na jeho zisk.By using a zero resistor and a zero potentiometer, it is possible to select the operating point of this circuit, which means that the working area of the differential amplifier can be oriented around zero or any selected value of the differential amplifier operating unit. The same effect is achieved when zeroing resistance is applied to the non-inverting input of the differential amplifier and in both cases regardless of its gain.
Na priloženom obrázku je znázorněné příkladné prevedenie zapojenia podía vynálezu, kde zdroj 1 konštantného napatia je cez pracovný odpor 2 připojený na invertujúci vstup prúdového zosilňovača 3, vstup a výstup prúdového zosilňovača 3 sú připojené na vstu,p A a B hlavnej diagonály piezorezistívneho tenzometrického mostíka 4 a jeho diferenciálně výstupy C a D sú připojené na diferenciálně vstupy diferenciálneho zosilňovača 5. Spátnovázhový odpor 8 diferenciálneho zosilňovača 5 je připojený z jeho výstupu na invertujúci vstup. Nulovací potenciometer 7 je připojený cez nulovací odpor 8 na invertujúci vstup diferenciálneho zosilňovača 5. Předmětný vynález sa dá aplikovat rovnako pre piezorezistívne odporové mostíky, integrované piezorezistívne odpory ako aj tenzometrické odpory. Výhodou zapojenia podía vynálezu je to, že například pre piezorezistívne tenzometrické odpory netřeba robit' nulovanie pomocou nízkých hodnót nulovacích potenciometrov, ale stačí iba přibližné vynulovanie a konečné nulovanie sa dá urobit pomocou nulovacieho odporu hodnoty asi a 2 rády vyššej ako vnútorný οάροτ použitého mostíka bez straty linearity převodu tlak—výstupné napatie. Ďalšou výhodou zapojenia podía vynálezu je aj to, že robí převod tenzometrického napatia na elektrické napatie s najmenším možným počtom obvodových súčiastok.In the accompanying drawing, an exemplary embodiment of the circuitry of the invention is shown where the constant voltage source 1 is connected via an operating resistor 2 to an inverting input of the current amplifier 3, the input and output of the current amplifier 3 are connected to the input, p A and B of the main diagonal of the piezoresistive strain gauge 4 and its differential outputs C and D are connected to the differential inputs of the differential amplifier 5. The resistor 8 of the differential amplifier 5 is connected from its output to the inverting input. The zero potentiometer 7 is connected via a reset resistor 8 to the inverting input of the differential amplifier 5. The present invention can also be applied to piezoresistive resistive bridges, integrated piezoresistive resistors as well as strain gauge resistances. An advantage of the connection according to the invention is that, for example, for piezoresistive strain-gauge resistors, zeroing with low zero potentiometer values is not necessary, but only approximate zeroing is sufficient and final zeroing can be done with zero resistor values of about and 2 orders of magnitude higher than internal. linearity transfer pressure — output voltage. A further advantage of the circuitry according to the invention is also that it makes the strain gauge tension transfer to electrical voltage with the least possible number of circuit components.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS871047A CS261806B1 (en) | 1987-02-18 | 1987-02-18 | Pressure sensing connection using piezoresistive strain gauge bridge |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS871047A CS261806B1 (en) | 1987-02-18 | 1987-02-18 | Pressure sensing connection using piezoresistive strain gauge bridge |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS104787A1 CS104787A1 (en) | 1988-07-15 |
| CS261806B1 true CS261806B1 (en) | 1989-02-10 |
Family
ID=5343862
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS871047A CS261806B1 (en) | 1987-02-18 | 1987-02-18 | Pressure sensing connection using piezoresistive strain gauge bridge |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS261806B1 (en) |
-
1987
- 1987-02-18 CS CS871047A patent/CS261806B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS104787A1 (en) | 1988-07-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| GB2043915A (en) | Semiconductor pressure detector apparatus with zeropoint temperature compensation | |
| GB2060184A (en) | Displacement transducer | |
| US3228240A (en) | Linearization of load cells | |
| US5616846A (en) | Method and apparatus for current regulation and temperature compensation | |
| US5048343A (en) | Temperature-compensated strain-gauge amplifier | |
| US4958520A (en) | Digital piezoresistive pressure transducer | |
| US3589457A (en) | Weight measurement | |
| US4138882A (en) | Transducer bridge circuit arrangement | |
| CS261806B1 (en) | Pressure sensing connection using piezoresistive strain gauge bridge | |
| JPH0425488B2 (en) | ||
| US3443652A (en) | Vehicle weighing device | |
| EP0565124A1 (en) | Procedure and circuit for the electrical compensation of temperature-effects on the measured signal of a mechanical-electrical measuring transducer | |
| US4684886A (en) | Automatic equalizer | |
| NO790414L (en) | MEASUREMENT CIRCUIT FOR CAPACITY DIFFERENCE | |
| RU93018982A (en) | AMPLIFIER FOR MEASURING CONVERTERS OF MECHANICAL VALUES | |
| US4492122A (en) | Circuit for linearization of transducer | |
| WO1991007713A1 (en) | Transducer power supply | |
| JP3806637B2 (en) | Semiconductor pressure detector | |
| EP0427794B1 (en) | Device for measuring mechanical deformation | |
| KR830001352B1 (en) | Semiconductor pressure detector with zero temperature compensation | |
| US3833860A (en) | Amplifier system having pseudo summing junction | |
| JPH0587651A (en) | Load detector | |
| JPS6358218A (en) | Load detecting circuit | |
| CN216559023U (en) | Detection circuit, sensor and detection equipment | |
| JPS6039521A (en) | Force measuring device provided with temperature compensation |