原(yuan)土壓(ya)傳感(gan)器系(xi)統(tong)結構原(yuan)理圖，如圖 1 所示，其主要由應變電橋、ZMD31050 信(xin)號調理芯片以及電源(yuan)部分(fen)組成。ZMD31050 芯(xin)片為(wei)應(ying)變電橋提供 5V 激勵電壓，對應(ying)變(bian)電橋輸出(chu)信號(hao)(hao)進行放大(da)、數(shu)字化以及補償校準處理，最終輸出(chu)模(mo)擬信號(hao)(hao)。由于 ZMD31050 芯(xin)片是一款專用信號調理芯(xin)片，其中補償校準算法早已在芯(xin)片內部(bu)固化，用戶無(wu)法對芯(xin)片內部(bu)進(jin)行(xing)編程控制，只(zhi)能寫入根據標定(ding)數(shu)據計(ji)算的相關參數(shu)。零(ling)點偏移(yi)量數(shu)字補償也僅限于標定(ding)過(guo)程中，一旦參數(shu)寫入，需要更改只(zhi)能進(jin)行(xing)再次標定(ding) 。

因此零(ling)點(dian)漂移軟件(jian)補償技(ji)術(shu)不(bu)(bu)便(bian)于(yu)在原土壓傳感器上實現。考(kao)慮硬件(jian)補償方式，對于(yu)模擬式自動調(diao)零(ling)電(dian)路(lu)，雖然電(dian)路(lu)結構簡單，但是(shi)信號保(bao)持時間以及(ji)保(bao)持質(zhi)量(liang)等問(wen)題(ti)(ti)難以解決；對于(yu)數字(zi)式調(diao)零(ling)電(dian)路(lu)，雖然不(bu)(bu)存(cun)在保(bao)持時間以及(ji)保(bao)持質(zhi)量(liang)方面問(wen)題(ti)(ti)，但是(shi)由于(yu)需要微處理器、ADC、DAC 等器(qi)件支持(chi)，一(yi)方面(mian)會增大信號調理單元尺寸(cun)，另(ling)一(yi)方面(mian)會增加系統(tong)成本。因此(ci)，在(zai)原(yuan)土(tu)壓傳(chuan)感(gan)器(qi)上實現零點(dian)漂移補償(chang)的(de)可行(xing)性(xing)較(jiao)差。由于土(tu)壓傳(chuan)感(gan)器(qi)使(shi)用周期僅(jin)為數(shu)天，而應(ying)變傳(chuan)感(gan)器(qi)在(zai)短期內零點(dian)時(shi)間漂移量較(jiao)小且可忽略(lve)，因此(ci)本文擬采(cai)用靜態補償(chang)方法實現土(tu)壓傳(chuan)感(gan)器(qi)零點(dian)時(shi)間漂移補償(chang)。考慮(lv)到(dao)土(tu)壓傳(chuan)感(gan)器(qi)小型(xing)化的(de)要求(qiu)，最終(zhong)選用 ADI 公司推出(chu)的一款(kuan)高集(ji)成(cheng)度(du)高性能(neng)的模(mo)數混(hun)合信號處理芯(xin)片 ADuC7061 微處理器(qi)設計小型化土壓傳(chuan)感器(qi) ，其硬件結(jie)構圖(tu)，如圖(tu) 2 所示(shi)。

系統工作過(guo)程(cheng)：應(ying)變(bian)電(dian)橋輸出 mV 量級電壓信號(hao)，直接(jie)送入 ADuC7061 微處(chu)理(li)器(qi)(qi)進(jin)行信號(hao)放(fang)大、數字(zi)化(hua)、數字(zi)濾波(bo)以(yi)(yi)及信號(hao)補(bu)(bu)償（比如(ru)非線(xian)性(xing)補(bu)(bu)償、零(ling)點補(bu)(bu)償、溫度補(bu)(bu)償等(deng)）等(deng)處(chu)理(li)，處(chu)理(li)完的信號(hao)最終以(yi)(yi)模擬信號(hao)輸出。電(dian)源部(bu)(bu)分將外部(bu)(bu)輸入電(dian)壓(ya)轉換(huan)成穩定(ding)電(dian)壓(ya)為傳(chuan)感器(qi)(qi)及微處(chu)理(li)器(qi)(qi)提供(gong)工作電(dian)源。微動開(kai)關手動調零(ling)依(yi)靠(kao)微動開(kai)關動作觸發微處(chu)理(li)器(qi)(qi)內部(bu)(bu)中斷，實現(xian)土壓(ya)傳(chuan)感器(qi)(qi)零(ling)點輸出軟件(jian)調零(ling)。