电桥传感器信号流模型如图 9-2 中所示。

图 9-2 电桥传感器信号流模型

电桥传感器被建模为乘法器，来自励磁电压和压力传感器的输入产生输出电压，该输出电压在公式 1 中给出：

Equation1.

K_p 是电桥传感器的灵敏度，通常以 mV/V 为单位指定。P 表示相对于传感器范围的压力，标准化为 0 到 1 的范围。使用信号流模型中给定的变量求解此方程，并求解 V_out，得到公式 2：

Equation2.

此公式有三个变量，V_OS、G 和 K_lin，需要三个公式来求解。要求解这些公式，需要传感器在空载、中量程和满载条件下的 K_p 值。使用这些值，系统可以线性化。

使用已知的 K_p 值，K_lin 的计算如公式 3 所示：

Equation3.

在此公式中，B_v 表示电桥非线性，其计算方法如公式 4 所示：

Equation4.

B_v 根据传感器规格求解，然后使用该公式求解 K_lin。接下来，使用公式 5 和公式 6 计算系统增益。

Equation5.

Equation6.

求解两个公式中的 V_OS，并将结果合并到公式 7 中。

Equation7.

求解 G 给出了公式 8。

Equation8.

现在计算 K_lin 和 G 后，V_OS 的求解如公式 9 所示。

Equation9.

对于 K_P 为 0.0003mV/V 的传感器，在空载、0.0017mV/V 中量程和 0.00289mV/V 时，相应的非线性约为 4%。求解 K_lin、G 和 V_OS 给出如表 9-1 中所示的值。