原土壓傳感器系統結構原理圖，如圖 1 所示，其主要由應變電橋、ZMD31050 信號調理芯片以及電源部分組成。ZMD31050 芯片為應變電橋提供 5V 激勵電壓，對應變電橋輸出信號進行放大、數字化以及補償校準處理，最終輸出模擬信號。由于 ZMD31050 芯片是一款專用信號調理芯片，其中補償校準算法早已在芯片內部固化，用戶無法對芯片內部進行編程控制，只能寫入根據標定數據計算的相關參數。零點偏移量數字補償也僅限于標定過程中，一旦參數寫入，需要更改只能進行再次標定 。

因此零點漂移軟件補償技術不便于在原土壓傳感器上實現。考慮硬件補償方式，對于模擬式自動調零電路，雖然電路結構簡單，但是信號保持時間以及保持質量等問題難以解決；對于數字式調零電路，雖然不存在保持時間以及保持質量方面問題，但是由于需要微處理器、ADC、DAC 等器件支持，一方面會增大信號調理單元尺寸，另一方面會增加系統成本。因此，在原土壓傳感器上實現零點漂移補償的可行性較差。由于土壓傳感器使用周期僅為數天，而應變傳感器在短期內零點時間漂移量較小且可忽略，因此本文擬采用靜態補償方法實現土壓傳感器零點時間漂移補償。考慮到土壓傳感器小型化的要求，最終選用 ADI 公司推出的一款高集成度高性能的模數混合信號處理芯片 ADuC7061 微處理器設計小型化土壓傳感器 ，其硬件結構圖，如圖 2 所示。

系統工作過程：應變電橋輸出 mV 量級電壓信號，直接送入 ADuC7061 微處理器進行信號放大、數字化、數字濾波以及信號補償（比如非線性補償、零點補償、溫度補償等）等處理，處理完的信號最終以模擬信號輸出。電源部分將外部輸入電壓轉換成穩定電壓為傳感器及微處理器提供工作電源。微動開關手動調零依靠微動開關動作觸發微處理器內部中斷，實現土壓傳感器零點輸出軟件調零。