[发明专利]一种适用于MEMS压力传感器的带温补电桥平衡结构

说明书

本发明提供了一种适用于MEMS压力传感器的带温补电桥平衡结构，其可以调节零点电压和满量程电压，实现温度补偿，提高了MEMS压力传感器的测量精度，同时简化了电桥结构，降低了生产工艺成本并提高了可靠性，其包括由第一压敏电阻R1、第二压敏电阻R2、第三压敏电阻R3、第四压敏电阻R4构成的惠斯通电桥，其特征在于：所述惠斯通电桥与地GND之间串联有第一限幅电阻R；所述第四压敏电阻R4的两端并联有第一调零电阻Ro‑，或者所述第一压敏电阻R1的两端并联有第二调零电阻Ro+。

技术领域

本发明涉及MEMS压力传感器相关技术领域，具体涉及一种适用于MEMS压力传感器的带温补电桥平衡结构。

背景技术

如图1所示，在MEMS压力传感器中通常会采用惠斯通电桥结构来测量压力值，当有压力作用在电桥的压敏电阻上时电桥会产生一个与所加压力成线性比例关系的电压输出信号。

由于MEMS压力传感器常常会工作在高温或者低温的环境中，导致MEMS压力传感器的输出会随着温度的升高和降低产生温度漂移。因此当前亟需设计一种新型的电桥结构，其可以进行温度补偿，提高MEMS压力传感器的测量精度，同时能够保证电桥结构简单，降低生产工艺成本。

发明内容

为了解决上述内容中提到的问题，本发明提供了一种适用于MEMS压力传感器的带温补电桥平衡结构，其可以调节零点电压和满量程电压，实现温度补偿，提高了MEMS压力传感器的测量精度，同时简化了电桥结构，降低了生产工艺成本并提高了可靠性。

其技术方案是这样的：

一种适用于MEMS压力传感器的带温补电桥平衡结构，其包括由第一压敏电阻R1、第二压敏电阻R2、第三压敏电阻R3、第四压敏电阻R4构成的惠斯通电桥，所述第一压敏电阻R1、第二压敏电阻R2串联形成第一串联电路，所述第三压敏电阻R3、第四压敏电阻R4串联形成第二串联电路，所述第一串联电路和第二串联电路并联且一端连接电源电压VCC、另一端连接地GND，所述第一压敏电阻R1与第二压敏电阻R2之间的节点和第三压敏电阻R3与第四压敏电阻R4之间的节点用来输出电压；

其特征在于：所述惠斯通电桥与地GND之间串联有第一限幅电阻R；所述第四压敏电阻R4的两端并联有第一调零电阻Ro-，或者所述第一压敏电阻R1的两端并联有第二调零电阻Ro₊。

进一步的，所述第四压敏电阻R4的两端并联有第一调零电阻Ro-，并且所述第一压敏电阻R1的两端并联有第二调零电阻Ro₊。

进一步的，所述第一调零电阻Ro-、第二调零电阻Ro₊和第一限幅电阻R均选用正温度系数的电阻或者负温度系数的电阻。

进一步的，当实际输出的零点电压0时，为了将零点电压调节为0，所述第四压敏电阻R4的两端并联第一调零电阻Ro-，第一调零电阻Ro-的阻值设置为：

，

其中 R1、R2、R3、R4分别为第一压敏电阻R1、第二压敏电阻R2、第三压敏电阻R3、第四压敏电阻R4的阻值，

为第四压敏电阻R4并联第一调零电阻Ro-之后的阻值，

，

其中VCC为测量零点电压时的电源电压值，为实际输出的零点电压值。

进一步的，为了将输出的满量程电压的当前值调节至目标值，第一限幅电阻R的阻值设置为：

其中为满量程测量时第四压敏电阻R4并联第一调零电阻Ro-之后的等效阻值，

。

进一步的，当实际输出的零点电压0时，为了将零点电压调节为0，所述第一压敏电阻R1的两端并联第二调零电阻Ro₊,第二调零电阻Ro₊的阻值设置为：

，