申请/专利权人：陈德连

申请日：2018-08-08

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN108956005B

主分类号：G01L25/00

分类号：G01L25/00;G01L27/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.22#授权;2019.01.01#实质审查的生效;2018.12.07#公开

摘要：压力传感器，包括压力芯片，其还包括一设置在压力芯片输出端的线性调整电路，由线性调整电路实现输出电压的线性调整，即Vx＝K*V+V0，其中K和V0为常数，V为压力芯片输出端的原始输出电压，Vx为线性调整电路调整后发输出电压。由于在压力芯片输出端增设线性调整的电路，从而实现调整电压与压力线性关系，无需更改芯片的内部常数，相对于厂家更改参数本方案的价格低廉，且可根据客户的ECU需求的电压跟压力的关系做出调整，能动性更强。

主权项：1.一种压力传感器，包括压力芯片，其特征在于：还包括一设置在压力芯片输出端V2的线性调整电路，由线性调整电路实现输出电压的线性调整，即Vx＝K*V+V0，其中K和V0为常数，V为压力芯片输出端V2的原始输出电压，Vx为线性调整电路调整后的输出电压；所述的线性调整电路包括线路标称电压源V1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4，所述的第四电阻R4连接在压力芯片输出端V2与接地端之间，所述的第二电阻R2连接在压力芯片输出端V2与线性调整电路输出端Vx之间，第一电阻R1的连接在线性调整电路输出端Vx与线路标称电压源V1之间，所述的第三电阻R3连接在线性调整电路输出端Vx与接地端之间，所述常数K和V0与线性调整电路内电阻的关系为：K＝R1*R3R1*R2+R1*R3+R2*R3，V0＝V1*R2*R3R1*R2+R1*R3+R2*R3，其中R1、R2、R3分别为第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3的电阻值，V1为线路标称电压源V1稳压电源的电压值。

全文数据：压力传感器技术领域[0001]本发明涉及一种传感器技术领域，尤其涉及一种压力传感器。背景技术[0002]目前，压力传感器中，由于压力芯片标定的苛刻条件，一般芯片所能提供芯片的电压跟压力的关系如图1中的V，为统一的出厂状态，出厂后无法单独标定。只有对用量大的客户，芯片厂家才提供在出厂前额外标定参数，其价格昂贵。一些大的摩托车和汽车厂家为了形成垄断，E⑶上故意设计的压力芯片的参数与标准的不一致，导致市场上更换时必须购买他们本厂的成套的电喷总成，给用户造成了很大的成本，形成了一定的技术堡垒和垄断。发明内容[0003]本发明的目的在于针对已有技术存在的缺陷，提供一种压力传感器，其电压与压力关系可调整。[0004]为达到上述目的，本发明采用下述技术方案:压力传感器，包括压力芯片，其还包括一设置在压力芯片输出端的线性调整电路，由线性调整电路实现输出电压的线性调整，即Vx=K*V+Vq，其中K和Vq为常数，v为压力芯片输出端的原始输出电压，心为线性调整电路调整后发输出电压。[0005]作为一种改进:所述的线性调整电路包括线路标称电压源、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻，所述的第四电阻连接在压力芯片输出端与接地端之间，所述的第二电阻连接在压力芯片输出端与线性调整电路输出端之间，第一电阻的连接在线性调整电路输出端与路标称电压源之间，所述的第三电阻连接在线性调整电路输出端与接地端之间。[0006]作为一种改进:所述作为常数的K和V0与线性调整电路内电阻的关系为:1=1^吨3Rl*R2+Rl*R3+R2*R3，V。=Vl*R2*lVRl*R2+Rl*R3+R2*R3，其中Ri、R2、R3分别为第一电阻、第二电阻、第三电阻的电阻值，Vi为线路标称电压源稳压电源的电压值。[0007]本发明的技术方案，由于在压力芯片输出端增设线性调整的电路，从而实现调整电压与压力线性关系，无需更改芯片的内部常数，相对于厂家更改参数本发明的价格低廉，且可根据客户的E⑶需求的电压跟压力的关系做出调整，能动性更强。[0005]为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述。附图说明[0009]图1是本发明压力传感器与现有芯片输出电压跟压力的关系示意图。[0010]图2是本发明线性调整电路一种实施例的结构示意图。具体实施方式[0011]如图1所示本发明压力传感器的一种实施例，包括压力芯片、设置在压力芯片输出端V2的线性调整电路，由线性调整电路实现输出电压的线性调整，即Vx=k*v+Vq，其中_v〇为常数，V为压力芯片输出端V2的原始输出电压，Vx为线性调整电路调整后发输出'电压。为了实现如图1中的Vx，本实施例的线性调整电路如图2所示，其包括线路标称电压源V1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4,所述的第四电阻R4连接在压力芯片输出端V2与接地端之间，所述的第二电阻R2连接在压力芯片输出端V2与线性调整电路输出端”之间，第一电阻R1的连接在线性调整电路输出端Vx与路标称电压源¥1之间，所述的第三电阻R3连接在线性调整电路输出端Vx与接地端之间。图2的线性调整电路中：[0012]h=V2-VxR2,l3=Il+l2=VxR3,[0013]所以得出：（Vl-VxRl+V2-VxR2=VxR3[0014]=Vl-Vx*R2*R3+V2-Vx*Ri*R3=Vx*Ri*R2[0015]=Vi*R2*R3-Vx*R2*R3+V2*Ri*R3-Vx*Ri*R3二Vx*Ri*R2[0016]=Vl*R2*R3+V2*Rl*R3=Vx*Rl*R2+Rl*R3+R2*R3[0017]=〉Vl*R2*R3+V2*Rl*R3Rl*R2+Rl*R3+R2*R3[0018]=V2*Ri*R3Ri*R2+Ri*R3+R2*R3+Vi*R2*R3Ri*R2+Ri*R3+R2*R3[0019]在电路中，其中RKR2、R3分别为第一电阻!^、第二电阻R2、第三电阻以的电阻值，Vi为线路标称电压源VI稳压电源的电压值。[0020]则可令Ri*R2+Ri*R3+R2*R3[0021]V〇=Vl*R2*R3Rl*R2+Rl*R3+R2*R3[0022]从而实现线性可调整，即通过调整第一电阻Rl、第二电阻R2、第三电阻R3的电阻值即可实现，通过线性率的调整，对电压对压力的敏感度更强，更大，压力传感器更为灵敏。[0023]在现实应用中，在提供需求K和Vo的前提下，可以取某一个电阻为标准电阻，然后求出另外2个电阻的阻值就可以了。[0024]举例如下，现在某一公司的电喷总成，E⑶要求的电压与压力的关系为以下线性的比例关系：[0025]Vx=0.02741*P+0•11159P单位为KPa[0026]而芯片出厂的标定电压和压强的关系如下：[0027]V2=0•04475*P-0•49475P单位为KPa[0028]则Vx与V之间的线性关系如下：[0029]Vx=V2*0.027410.04475+0.11159+0.49475*0.027410.04475[0030]=0.6125*V2+0.4146[0031]根据图2的理论计算公式，电压VI为5伏线路标称电压，恒定不变的情况下，得出线路的电阻关系方程如下：[0032]Ri*R3Ri*R2+Ri*R3+R2*R3=0.6125[0033]5*R2*RsRi*R2+Ri*R3+R2*R3=0•4146[0034]设R3为标准的已知电阻，电阻值为R3，[0035]Ri=Ki*R3[0036]r2=k2*R3[0037]则方程为：[0038]Ki*R3*R3Ki*R3*K2*R3+Ki*R3*R3+K2*R3*R3=0.6125[0039]5*K2*R3*RsKi*R3*K2*R3+Ki*R3*R3+K2*R3*R3=0.4146[0040]最终化简如下：[0041]KiKi*K2+Ki+K2=0.6125[0042]K2Ki*K2+Ki+K2=0.41465[0043]最后求出：Ki=K2*5*0.61250.4146[0044]Ki=50•4146-1-5*0•61250•4146=3•67317[0045]K2=10.6125-0.41465*0.6125-1=0.49727[0046]贝1J3个电阻分别为：[0047]Ri=3•67317*R3，R2=0•49727*R3[0048]R4是为了避免电流过大时，保护芯片的作用，可以选用一个大电阻。[0049]到此，以上电路设计完成，经过电路测试，芯片的输出电压经过这个线性电路的修正过后，从Vx的输出电压达到客户样品的输出要求。[0050]虽然本发明已以具体实施例公开如上，然而其并非用以限定本发明，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，仍可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围应当视所附的权利要求书的范围所界定者为准。

权利要求：1.一种压力传感器，包括压力芯片，其特征在于:还包括一设置在压力芯片输出端V2的线性调整电路，由线性调整电路实现输出电压的线性调整，即VX=K*V+V。，其中K和Vq为常数，V为压力芯片输出端V2的原始输出电压，Vx为线性调整电路调整后发输出电压。所述的线性调整电路包括线路标称电压源VI、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4，所述的第四电阻R4连接在压力芯片输出端V2与接地端之间，所述的第二电阻R2连接在压力芯片输出端V2与线性调整电路输出端Vx之间，第一电阻R1的连接在线性调整电路输出端Vx与路标称电压源VI之间，所述的第三电阻R3连接在线性调整电路输出端Vx与接地端之间。2.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于:所述作为常数的K和VQ与线性调整电路内电阻的关系为:仄=1?1*1?31?1*1?2+1?1*1?3+1?2*]?3，\^=¥1*1?2*1?31?1*1?2+尺1*1?3+1?2*1?3，其中HR3分别为第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3的电阻值，Vl为线路标称^压源VI稳压电源的电压值。

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