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淮安祥瑞儀表有限公司
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閱讀：961發布時間：2014-1-11
壓力變送器信號調理模塊及通信模塊設計
信號調理模塊的功能主要是將壓力變送器的傳感器輸出的微弱信號進行放大，以滿足輸出需要的范圍。本設計中采用AD公司生產的儀表放大器AD620。這是一款低功耗、高精度的儀表放大器，僅需要一個外部電阻就可設置增益，增益范圍為1～10 000，且具有低失調電壓(zui大5O V)和低失調漂移(zui大0．6~V／~C)等特性。如圖2所示，尺 。為增益調節電阻，用OP07構成一個電壓跟隨器來調節AD620的零點” 。
壓力變送器通信模塊設計
利用無線通信模塊ZigBee來實現GSM，CDMA，3G，WiFi多種通信網絡的連接，利用GPS模塊實現與衛星的連接。在各網絡下，通過ZigBee來實現無線傳感網的自主組網。將測量數據實時的傳送到中心服務器。
系統軟件部分主要是微處理器內部非線性補償計算、通信數據控制和液晶顯示的程序設計 ，此外，信息融合的算法和非線性補償過程中涉及矩陣運算，需要建立矩陣運算函數庫。
． 1 微處理器程序設計
微處理器的程序設計根據壓力變送器低功耗工作的不同狀態分為：睡眠模式、停機模式和待機模式。進入程序入口。系統默認為工作模式，定時采集壓力和溫度信息，通過zui小二乘法補償后，輸出數字信號。在不采集數據的情況下，系統自動進人睡眠模式，該模式下系統將關閉CPU和相關的時鐘信號，保持低功耗狀態，直到收到采樣命令時再重新進入工作模式，從而達到減低功耗的目的。并且在此壓力變送器的軟件設計中還設計了系統自我診斷，在系統設備的實效、維護、測量超范圍和功能模塊工作情況4個方面進行檢測診斷，從而使用戶更加方便、安全有效地對壓力變送器進行監控 。
為了簡化壓力變送器的傳感器生產工藝，在不降低重復性和滯后這兩項指標的前提下，通過線性修正提高非線性誤差指標 。在這里采用分段zuidx-乘法進行數據擬合，即在壓力變送器的傳感器標定時，盡可能多的進行多點標定，建立一個每一載荷值對應一個數據采集值(A／D轉換值)的圖表。這樣就可將壓力變送器的傳感器的應變曲線用多段折線段來擬合。這時，壓力變送器的傳感器的非線性誤差就由原來的滿量程誤差(壓力變送器的傳感器零點和滿程點之間的連線與壓力變送器的傳感器實際輸出曲線之間的zui大偏差)變小為每一個折線段與壓力變送器的傳感器實際輸出曲線之間的偏差的zui大值。通過這種方法，在不降低重復性和滯后這2項指標的前提下，明顯的可以改善和提高壓力變送器的傳感器的非線性誤差指標。同時通過查表法，在不知道載荷值的情況下，可以快速的由數據采集值(A／D轉換值)檢索到真實的載荷值 。
當系統從海底打撈回收之后，不需要拆卸系統，只需要用一根網線連接嵌人式系統與上位機(如PC機)，嵌入式系統就會自動連接上位機并且根據上位機的命令操作，將存儲在SD卡上的數據通過網線上傳到上位機。
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