驱动应变桥传感器的信号调理I

以产生等效的FSO DAC电压。通过T1的电流，由T2镜像放大14倍作为桥驱动电流。

电阻RSTC根据温度的变化实现传感器激励电流的一级调谐。对于硅PRT传感器，电流流过传感器桥时产生电压，电压则引起温度的变化。由此可见，传感器在桥电阻和温度之间提供了一个良好的传递函数。用电流激励传感器桥，可以按比例调节所产生桥电压，用作失调和灵敏度的一阶补偿。这一过程是通过将桥电压(BDR引脚)切换到满标程输出温度补偿DAC(FSOTC DAC)的基准输入来实现。注意，采用片状或厚膜应变片时一般不采用电流激励。

MAX1452的内部75KW电阻可用做RISRC和RSTC，或用开关SW1和SW2切换外部电阻(见图5)。ISRC引脚提供与运放的连接，并允许来自桥驱动的电压反馈。图6-8示出3个不同的电压驱动电路。

图6 高阻抗传感器用的电路（不用外部器件）

图7 低阻抗传感器用电路（带外部npn晶体管）

图8 采用外部Rsupp驱动的电路

对于2KW或更高阻抗的传感器，图6所示的简单电路提供到桥的电压驱动激励。断开SW1和SW2禁止FSOTC DAC调变电路。连接引脚ISRC到BDR实现运放反馈回路，因此，得到来自桥激励电压的反馈。在供给桥电流时，晶体管T1和T2(它们是并联)使桥电压上升到FSO DAC电压。

连接惠斯登桥电路的低阻抗(120W~2KW)应变片或薄膜电阻器不能由T2直接驱动，但用射极跟随器配置的外部npn晶体管(图7)可解决此问题。流经npn晶体管的电流直接来自连接集极的VDD电源。运放U1驱动T1和T2使其进入导通状态，使桥电压升高。为了闭合回路，ISRC端的桥电压反馈到运放。调整桥电压来匹配FSO DAC输出电压。为了稳定，可加一个小的0.1mF电容跨接在桥上。

npn晶体管的发射结电压(VBE)具有较大的温度系数，但它所造成的影响可以通过反馈至U1的环路进行校准。低温时，VBE电压较大，最大桥电压限制在：

VBRIDGEMAX=VDD-VT2SAT-VBE

和VBE温度元件一样，TNPN的增益也需要温度校准，可以用控制反馈回路补偿它的影响。

为低阻抗桥提供足够驱动电流的另一种方法是增加一个小的外部电阻与T2并联(图8中的RSUPP)。RSUPP值保证桥电压略小于所希望的值(对于5.0V VDD为3.0V)。而T2提供升高桥电压到希望值所需的额外电流。因为处于关闭状态的T2所提供的电流最小，所以，RSUPP值应该是适合最低桥电压的要求。T2的最大电流(在4.0V VBDR为2mA)决定所允许的最大桥电压调节。此电路对于具有相当低温度系数灵敏度(TCS)、不需要明显桥电压调节的桥传感器是有用的。

由RSUPP温度系数所引起的灵敏度影响由U1的反馈调节补偿。在设计电路时，为保证一个足够的驱动电流容限，必须考虑RSUPP的最大和最小功率。

MAX1452灵活的桥激励方法为用户提供了相当大的设计自由度。本文集中讨论了带和不带电流激励的电压驱动情况，它还可以实现很多其他桥驱动配置。其他设计考虑包括控制回路用外部温度传感器，将输出信号馈入此回路实现传感器线性化(即测量参量的线性化)。