מבנה ואיזון גשר וויאטסטון
אחד ממרכיבי הליבה של חיישן לחץ הוא גשר וויטסטון, המורכב בדרך כלל מארבעה נגדים היוצרים לולאה סגורה. כאשר הלחץ החיצוני הוא אפס, הגשר נמצא בשיווי משקל, ומתח המוצא הוא אפס. עיצוב זה מקביל למצב ההתחלתי של סולם איזון, שבו המשקולות משני הצדדים שווים, והמצביע מצביע על האמצע.
כיצד שינויי לחץ משבשים את האיזון
כאשר לחץ חיצוני פועל על החיישן, ההתנגדות של אלמנט החישה משתנה. זה כמו להוסיף משקל לצד אחד של סולם שיווי המשקל, מה שגורם לגשר לאבד את שיווי המשקל שלו. השינוי בהתנגדות הוא פרופורציונלי ללחץ, וכתוצאה מכך הפרש מתח קטן. הפרש מתח זה הוא אות המוצא של החיישן.
עיבוד אותות פלט ויישום
יש להגביר ולסנן את האות הקטן של הגשר לפני שניתן יהיה לזהות אותו ולהשתמש בו על ידי המעגלים הבאים. עיצוב זה לא רק משפר את רגישות המדידה אלא גם מדכא ביעילות הפרעות סביבתיות. ביישומים מעשיים, חיישני לחץ מסוג -משמשים באופן נרחב בבקרה תעשייתית, ציוד רפואי ותחומים אחרים בשל יציבותם ואמינותם.
