Wheatstone-brugstructuur en balans
Een van de kerncomponenten van een druksensor is de Wheatstone-brug, die doorgaans bestaat uit vier weerstanden die een gesloten lus vormen. Wanneer de externe druk nul is, is de brug in evenwicht en is de uitgangsspanning nul. Dit ontwerp is analoog aan de begintoestand van een weegschaal, waarbij de gewichten aan beide zijden gelijk zijn en de wijzer naar het midden wijst.
Hoe drukveranderingen de balans verstoren
Wanneer externe druk op de sensor inwerkt, verandert de weerstand van het sensorelement. Dit is hetzelfde als het toevoegen van een gewicht aan één kant van de weegschaal, waardoor de brug zijn evenwicht verliest. De verandering in weerstand is evenredig met de druk, wat resulteert in een klein spanningsverschil. Dit spanningsverschil is het uitgangssignaal van de sensor.
Uitgangssignaalverwerking en toepassing
Het kleine signaal dat door de brug wordt afgegeven, moet worden versterkt en gefilterd voordat het door volgende circuits kan worden herkend en gebruikt. Dit ontwerp verbetert niet alleen de meetgevoeligheid, maar onderdrukt ook effectief omgevingsinterferentie. In praktische toepassingen worden druksensoren van het brug--type veel gebruikt in industriële besturingen, medische apparatuur en andere gebieden vanwege hun stabiliteit en betrouwbaarheid.
