[发明专利]压阻式压力传感器的检测装置及其检测方法

说明书

本发明公开了一种压阻式压力传感器的检测装置及其检测方法，包括电源模块、传感器信号选择模块、AD采样模块、MCU处理器模块和显示通讯模块，传感器信号选择模块，与多个外部传感器连接，用于配置数据地址，开启对应地址上的通道，同一时间选择多个外部传感器中的任意传感器并传输至AD采样模块；AD采样模块，用于接收目标传感器的两桥臂上的电压差值转换为数字量码值并输出至MCU处理器模块；MCU处理器模块，用于对传感器信号选择模块进行地址控制，选择输入ADC模/数转换器转换的信号，同时接收并处理数字量码值，确定正负区偏差阈值，得到正负区差值码值，筛选输出最终结果并传输至显示通讯模块，对传感器进行初步筛选，减少后续成本消耗。

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种压阻式压力传感器的检测装置及其检测方法。

背景技术

典型的压阻式传感器采用单晶硅片为弹性元件，在单晶硅膜片上向特定方向扩散一组等值电阻构成惠斯通电桥。当压力发生变化时，单晶硅产生应变并使上面的应变电阻产生与被测压力成正比的变化，此时由桥式电路获取相应的电压输出信号即可测算出压力变化量。压阻式传感器又根据其用途分为压力型与差压型，差压型传感器即将两根桥臂分别连接传感器的正负区，而压力型传感器只使用其一侧的桥臂，另一侧连接大气。

在零输入时，两根桥臂理想状态下的输出应完全相等，偏差值为零，但由于芯片加工时的差异，其零点输出一般会有一定量的偏差，该偏差超过一定范围会导致压力电桥正负桥臂电阻随压力变化量相差过大，影响后续压力特性曲线的拟合。

同时，在理想状态下，桥臂电阻与压力应成近似正比的关系，但由于工艺问题，极少量传感器在某个压力点附近会存在非线性区，该点会随机存在于传感器的正负量程内，导致其整体端基一致性较差，影响传感器在该压力点附近输出值的线性度从而影响其整体精度。

发明内容

本发明的目的是提供一种压阻式压力传感器的检测装置及其检测方法，解决是通过检测电桥在零点状态下时两根桥臂之间的零点输出差值，再对传感器正负区同时施加相同大小的压力直至量程上限，检测其正负区最大输出差值计算其线性度。通过上述步骤对传感器进行初步筛选，可以在整机生产前就剔除掉性能不达标的传感器，减少后续成本消耗，提升产品的一致性和可靠性。

本发明提供了一种压阻式压力传感器的检测装置，包括电源模块、传感器信号选择模块、AD采样模块、MCU处理器模块和显示通讯模块，

所述电源模块，用于供电给所述检测装置上的各个模块；

所述传感器信号选择模块，包括多路复用器，所述多路复用器与所述多个外部传感器连接，用于配置数据地址，通过所述MCU处理器模块对所述数据地址进行选择，开启对应地址上的通道，同一时间选择所述多个外部传感器中的任意传感器作为目标传感器，并将所述目标传感器的两桥臂上的模拟信号进行隔离输出后传输至所述AD采样模块；

所述AD采样模块，包括ADC模/数转换器，用于接收所述目标传感器的两桥臂上的模拟信号，即电压差值转换为数字量码值并输出至所述MCU处理器模块；同时判断检测到的所述目标传感器是否有断路情况；

所述MCU处理器模块，对所述传感器信号选择模块进行地址控制，选择输入所述ADC模/数转换器转换的信号，同时接收并处理所述AD采样模块输出的数字量码值，得到所述目标传感器零点偏差量并预设代入算法后确定正负区偏差阈值，得到正负区差值码值，对所述目标传感器进行筛选输出最终结果并传输至所述显示通讯模块；

所述显示通讯模块，用于接收并显示所述MCU处理器模块输出的最终结果，并将所述最终结果传输至上位机。