概述 在现代工业控制和系统监测领域，通常需要监测、测量压力和重量。由于压力可直接用来测量流体、高度及其它物理量，压力测量尤其重要。由于加载是影响传感器输出的一项属性，压力、重量测量装置可以看作是“加载传感器”。加载传感器的应用非常广泛，包括从真空计到重型机械称重，以及工业液压设备、绝对压力传感器等各个领域。每种应用对精度、准确度和成本都有不同的具体需求。 虽然压力和重量(加载/感应)的
概述
在现代工业控制和系统监测领域，通常需要监测、测量压力和重量。由于压力可直接用来测量流体、高度及其它物理量，压力测量尤其重要。由于加载是影响传感器输出的一项属性，压力、重量测量装置可以看作是“加载传感器”。加载传感器的应用非常广泛，包括从真空计到重型机械称重，以及工业液压设备、绝对压力传感器等各个领域。每种应用对精度、准确度和成本都有不同的具体需求。
虽然压力和重量(加载/感应)的测量方法和技术有许多，但最常用的测量装置是应力计。
最常见的应力计有两种：一种是重量/压力传感器大多采用的金属箔；另一种是基于半导体的压阻式传感器，广泛用于压力测量。相对于金属箔传感器，压阻式传感器灵敏度更高，线性度也更好，但容易受温度的影响，并有一定的初始偏差。
从原理上讲，所有应力计在受到外力时都会改变电阻值。因此，有电信号激励时，即可有效地将压力、重量转换成电信号。通常在惠斯通电桥(有时称为测压元件)上放置1个、2个或4个这样的有源电阻元件(应力计)，从而产生与压力或重量对应的差分输出电压。
工程师可以设计一种能够满足多种加载/感应系统需求的传感器模块。一款成功的设计需要包括用于检测物理量的传感器元件和设计合理的信号链路。
图1 加载/感应系统的信号链路框图
完备的信号链路方案
传感器信号链路必须能够处理带有噪声的弱信号。为了准确测量电阻式传感器输出电压的变化，电路必须具备以下功能：激励、放大、滤波和采集。有些解决方案可能还要求采用数字信号处理(DSP)技术对信号进行处理、误差补偿、数字放大以及用户可编程操作。
激励
具有极低温漂的高精度、稳定的电压或电流源常常用作传感器激励。传感器输出与激励源成比例(往往以mV/V表示)。因此，设计时，模/数转换器和激励电路通常采用一个公共基准，或者将激励电压作为ADC的基准。可以利用附加的ADC通道精确测量激励电压。
传感器/电桥
信号链路的这部分功能包括应力传感器，它被放置在测压元件(惠斯通电桥设计)部分，如上文中的“概述”部分。
放大和电平转换模拟端(AFE)
有些设计中，传感器输出电压范围非常小，要求分辨率达到nV级。这种情况下，在将传感器输出信号送至ADC输入之前，必须对信号进行放大。为了防止放大阶段引入误差，需要选择低失调电压(VOS)、低温漂的低噪声放大器。惠斯通电桥的缺点是共模电压远远大于有用信号。这意味着LNA还必须具有非常高的共模抑制比(CMRR)，通常大于100dB。如果采用单端ADC，则需附加电路在数据采集之前消除较高的共模电压。此外，由于信号带宽很窄，放大器的1/f噪声也会引入误差。因此，最好采用斩波稳定放大器。使用分辨率非常高的ADC，占用满量程范围的一小部分有助于降低对放大器的苛刻要求。
