Les capteurs de pression piézorésistifs sont un type de capteur de pression qui utilise l'effet piézorésistif pour mesurer la pression.L'effet piézorésistif fait référence à la modification de la résistance électrique d'un matériau lorsqu'il est soumis à une contrainte mécanique ou à une déformation.Dans les capteurs de pression piézorésistifs, un diaphragme ou une membrane est généralement utilisé pour convertir la pression appliquée en déformation mécanique, ce qui entraîne des modifications de la résistance des éléments piézorésistifs.
La relation entre la pression et la sortie d'un capteur de pression piézorésistif est influencée par la conception et les propriétés matérielles du capteur.Voici un aperçu de la relation générale :
1. Relation proportionnelle directe :
Dans la plupart des capteurs de pression piézorésistifs, il existe une relation directe et linéaire entre la pression appliquée et la variation de la résistance électrique.À mesure que la pression augmente, le diaphragme ou la membrane du capteur subit une déformation, provoquant une contrainte sur les éléments piézorésistifs.Cette déformation entraîne un changement de résistance, et ce changement est proportionnel à la pression appliquée.Le changement de résistance peut être mesuré à l'aide d'un circuit en pont de Wheatstone ou d'autres méthodes de conditionnement du signal.
2. Configuration du pont Wheatstone :
Les capteurs de pression piézorésistifs utilisent souvent un circuit en pont de Wheatstone pour mesurer avec précision le changement de résistance.Le circuit en pont est constitué de plusieurs éléments piézorésistifs, dont certains sont soumis à une contrainte induite par la pression, tandis que d'autres ne le sont pas.Le changement différentiel de résistance entre les éléments contraints et non contraints est utilisé pour générer une tension de sortie proportionnelle à la pression appliquée.
3. Conditionnement du signal de sortie :
La sortie d'un capteur de pression piézorésistif est généralement un signal de tension analogique.La tension de sortie correspond au changement de résistance et, par conséquent, à la pression appliquée.Des circuits de conditionnement de signal peuvent être utilisés pour amplifier, filtrer et calibrer le signal de sortie afin d'obtenir des lectures de pression précises.
4.Calibrage :
En raison des tolérances de fabrication et des variations des propriétés des capteurs, les capteurs de pression piézorésistifs nécessitent souvent un étalonnage pour garantir des mesures de pression précises.L'étalonnage consiste à déterminer la relation exacte entre la tension de sortie du capteur et la pression réelle appliquée.Cet étalonnage peut être réalisé grâce à des tests et à une comparaison avec un étalon de référence.
En résumé, la relation entre la pression et la sortie pour un capteur de pression piézorésistif est généralement linéaire et proportionnelle.À mesure que la pression augmente, la résistance du capteur change, entraînant une modification correspondante de la tension de sortie.La configuration du pont de Wheatstone et le conditionnement du signal jouent un rôle important dans la conversion des changements de résistance en une mesure de pression utilisable et précise.
Heure de publication : 06 septembre 2023