[发明专利]一种非标准信号输出的压力传感器的互换性设计电路

权利要求书

1.一种非标准信号输出的压力传感器的互换性设计电路，其特 征在于：包括压力传感器、电源及采集接口电路和传输电缆三部分；

压力传感器有五个电气连接点与外部电路连接，分别为电源正一 U_i1+、电源正二U_i2+、电源负U_i-、输出负OUT-、输出正OUT+，其中 电源正一U_i1+和电源正二U_i2+在压力传感器内部直接连接导通；电源 及采集接口电路有五个电气连接点与压力传感器通过传输电缆连接， 分别为电压输出U_A、反馈电压输入U_B、差分负输入端U_C、差分正输入 端U_d、电源地U_E；传输电缆有A-A、B-B、C-C、D-D、E-E五根导线， 导线A-A连接压力传感器电气连接点电源正一U_i1+和电源及采集接口 电气连接点电压输出U_A；导线B-B连接压力传感器电气连接点电源正 二U_i2+和电源及采集接口电气连接点反馈电压输入U_B；导线C-C连接 压力传感器电气连接点输出负OUT-和电源及采集接口电气连接点差 分负输入端U_C；导线D-D连接压力传感器电气连接点输出正OUT+和 电源及采集接口电气连接点差分正输入端U_D；导线E-E连接压力传感 器电气连接点电源负U_i-和电源及采集接口电气连接点电源地U_E；

压力传感器包括压阻式压力敏感电桥(1)、串联二极管组(2)、 零位输出调节电阻R_S、满量程输出调节电阻R_t、零位温度补偿调节 电阻R_p1、灵敏度温度补偿调节电阻R_p2、内部阻抗调整电阻R_L；压 阻式压力敏感电桥(1)为惠斯登四臂力敏电桥，具有5个节点，其 中节点d、e为负电源端，节点b为正电源端，节点a正输出端，节 点c为负输出端；节点a与输出正OUT+连接，节点c与输出负OUT- 连接；串联二极管管组(2)中包含一个或一个以上的半导体二极管， 所有半导体二极管依次正向串联构成串联二极管组(2)；串联二极管 组(2)中第1个二极管D₁正极端与电源正U_i+相连接，最后一个二 极管D_N负极端与满量程输出调节电阻R_t的一端相连接；满量程输出 调节电阻R_t的另一端与压力敏感电桥(1)的节点b相连接；零位输 出调节电阻R_S一端与压力敏感电桥(1)的节点d相连接，零位输出 调节电阻R_S另一端与压力敏感电桥(1)的节点e相连接；节点d和 节点e根据以下情况选择连接点：当压力敏感电桥(1)初始零位输 出电压为负值时，节点d与电源负U_i-连接；当压力敏感电桥(1)初 始零位输出电压为正值时，节点e与电源负U_i-连接；零位温度补偿 调节电阻R_p1的一端与压力敏感电桥(1)的节点b连接，另一端需 根据压力敏感电桥(1)的零位输出温度漂移特性选择连接点：当压 力敏感电桥(1)初始零位输出电压为正温度系数时，零位温度补偿 调节电阻R_p1的另一端与节点c连接；当压力敏感电桥(1)初始零 位输出电压为负温度系数时，零位温度补偿调节电阻R_p1的另一端与 当节点a连接；灵敏度温度补偿调节电阻R_p2的一端与压力敏感电桥 (1)的节点b连接，灵敏度温度补偿调节电阻R_p2的另外一端与电 源负U_i-连接；内部阻抗调整电阻R_L的一端与电源正U_i+连接，内部 阻抗调整电阻R_L的另外一端与电源负U_i-连接；

电源及采集接口电路包括电压源(3)、供电电压采集电路(4) 和差分采集电路(5)；电压源(3)包括电压源U_c和固定电阻器R₀； 电压源U_c的正输出端与固定电阻器R₀的一端连接，固定电阻器R₀的另外一端与电气连接点电压输出U_A连接；电压源U_c的负输出端为 电源地，与电气接点电源地U_E连接；供电电压采集电路(4)的输入 端与电气接点反馈电压输入U_B；差分采集电路(5)的正、负输入端 分别与电气接点差分正输入端U_D、差分负输入端U_C连接。