
NPI-15C 在上图中的R1和R2,就是用于补偿桥臂的温度系数的。一般地,通过对一个有一定正温度系数的器件并联一个电阻的方式,可以降低其温度系数。如下图演示数据减小温度系数的有效性。

演示的数据为了将差异看得清楚些,将待处理的TCR设置为1%,以及目标温度系数0.1%。演示数据中,初始斜率为50,目标斜率是5。通过并联电阻,将斜率从50降低到了12.78。也就是说,通过在桥臂上并联电阻的方式,是可以减小温度系数的。 实际产品中,由于是在一个晶圆上(wafer)生产加工,而且是一个硅片(Die)上临近的几个桥臂,其温度系数往往非常接近,所以温补的实现所用并联部分的电阻值都是较大的(>100kohm),从而不会如上图这样并联之后会这么显著地影响电桥的输入输出阻抗,而且调整后的温度系数也很接近目标值。 如果TCR通过上一步已经补偿,此时的TCR为正系数,而TCS仍然为负。如果我们在电桥的激励两端并联一个电阻(如图-2中的R5),则TCS也会随着这个并联阻值的增大而增大,而且可以看到,TCS通过这个方式也可以在某个点为0的时候。当然,这是和TCR一起作用的结果。
和TCR类同,这个TCS的温补不是线性的,但是只要相关的误差满足应用的误差要求,就完全没有问题。实际应用中,这个并联电阻值会随着每个传感器而各不相同,因此也会影响传感器的FSO数值。在FSO各不相同的情况下,如何实现器件的现场应用的良好互换性?这可以通过配置前端放大用到的增益电阻,或者通过配置有差异的驱动电流。 其它的产品,如NPI-15,19等模拟输出的系列产品,则随产品提供每个产品的FSO,用户可以根据该值进行适当配置前端放大部分的参数。
恒流激励下的信号放大处理注意事项
对于差分信号放大,一般建议使用满足应用精度要求的仪表放大器。 我们当然要考虑仪表放大器的工作电压范围,但是首先要考虑传感器电桥正常工作时的工作电压范围。我们以1mA作为驱动电流,NPI-15恒流激励型为例,其输入阻抗标称为~4kohm,此时电桥本身两端的电压约需1mA * 4kohm = 4V,在生成电流源测,还要考虑额外电路的配置方式下所需的额外电压。 我们把以下两种方式作为比较。 直接通过运放生成驱动恒流源 通过一个三极管或MOS管生成驱动电流 如图-4中所示的两种方式。其中Vcc仍然需要相对稳定。大开大合的电压变动,即使比率方式下也会导致巧妇难为无米之炊。电路的驱动一定要避免运放的饱和或者截止。