本教程討論了如何使用Maxim傳感器信號調節和變送器產品，以最大程度地降低由于溫度引起的壓阻傳感器的明顯非線性誤差。這些錯誤是這些傳感器在行業中僅受到有限應用的主要原因。它還介紹了脈寬調制（PWM），因為它是此設計中用于傳輸傳感器信息的一種。

當今大多數硅壓阻傳感器都用于壓力傳感應用。它們采用批量微機械加工技術制造，通常以四電阻惠斯通電橋的形式排列在單個整體式芯片上。像集成電路一樣，傳感器價格便宜，因為它們在包含數百到數千個傳感元件的晶圓上進行處理。迄今為止，這些IC傳感器中的大多數已用于汽車，消費類和工業應用的中低精度要求。

眾所周知，壓阻傳感器在整個溫度范圍內都具有非線性誤差，這限制了它們在高端市場中的使用，而高端市場目前由價格昂貴的應變儀和其他傳感器類型解決。校正硅壓阻傳感器的復雜誤差通常需要大量的電子器件，但是Maxim的傳感器信號調節器（MAX1450，MAX1452，MAX1455，MAX1462和MAX1464）會將這些誤差校正到傳感器固有重復性極限的1％以內。Maxim的傳感器信號調理器可制造廉價的傳感器，在較寬的工作溫度范圍內總誤差<1％。

脈寬調制（PWM）提供更高的工作效率

傳輸傳感器信息的另一種方法是使用脈寬調制（PWM）調制比例輸出。調制信號（VM）是傳感器的比例輸出。在PWM配置中，所需的偏移量對應于10％的占空比，跨度對應于80％的占空比。當傳感器的比例輸出從0.5V變為4.5V時，相應的占空比從10％變為90％。像電流回路一樣，PWM輸出具有良好的抗噪聲能力，適合長距離傳輸。

PWM在電池供電的應用中提供了更好的工作效率。在5V系統中，電流環路傳感器需要20mW至100mW的信息傳輸。當PWM發送器連接到高阻抗節點時，使用PWM傳輸比率度量輸出將需要不到1mW的功率。

生成PWM信號的最簡單方法是將消息信號與三角波或斜波波形進行比較。當輸入大于三角波形（載波）時，結果輸出為高，而當輸入小于三角波形時，結果輸出為低（圖1）。因此，PWM所需的兩個基本模塊是三角波形發生器和比較器。

在圖2中，MAX492運算放大器產生三角波，MAX942比較器產生PWM輸出信號。MAX492雙軌至軌運算放大器產生三角波。需要軌到軌功能，因為三角波形的動態范圍必須大于傳感器的動態范圍。積分器電路（U1-A）產生一個正向或負向斜坡，其斜率由RF和CF確定。盡管未在圖2中顯示，但在電源端子上應包括一個0.1pF的去耦電容器。

雙重比較器（MAX942）將斜坡波形與傳感器的模擬電壓進行比較。該比較器具有應用所需的軌到軌輸入范圍。R1和R2提供遲滯，可在傳感器輸入快速變化的情況下確保PWM輸出的精度。U2-A提供PWM輸出，U2-B提供隔離和附加緩沖。

結論

MAX492雙軌至軌運算放大器可幫助該設計中的脈沖寬度調制（PWM）更加高效。輸出的效率在于使用MAX1452進行傳感器校準，MAX1452集成了四個16位數模轉換器（DAC），溫度傳感器和溫度索引系數表，適用于大多數橋的溫度補償和線性化傳感器。

編輯：hfy