如何提高智能壓力傳感器的性能
發布時間:2013-03-14 責任編輯:shyhuang
【導讀】本文采用單片機通過軟件的方法,來實現采用硬件電路實現的大部分控製功能,智能化的數字計算控製、模糊控製和自適應控製可通過單片機來實現,從而提高智能傳感器的性能。
智能壓力傳感器的特點
測量範圍和功能都得到了擴展,符合參數的測量及各種不同要求的測量都可以實現。
靈敏度和測量精度得到了提高,微弱信號測量,各種校正和補償都可以進行,也可以存取測量數據。
測量的穩定性和可能性得到提高,並不受外界幹擾,對測量有選擇性地進行,智能壓力傳感器高性能化。
能夠自我診斷,對故障部位能準確鎖定,故障狀態迅速識別。也能實現用硬件不能實現的功能。
輸出形式和數字通信接口等很多,具有多樣性。
智能壓力傳感器或是壓力傳感器智能化,是都具有檢測和信息處理功能的傳感器。
智能壓力傳感器的采集和處理數據功能
對壓力傳感器輸出信號進行預處理,這是壓力傳感器智能化之前必須要做的。由於具有種類繁多的被檢測信號,輸出信號也有模擬量、數字量和開關量等,MD轉(zhuan)換(huan)的(de)輸(shu)入(ru)量(liang)並(bing)不(bu)是(shi)隻(zhi)由(you)壓(ya)力(li)傳(chuan)感(gan)器(qi)輸(shu)出(chu)壓(ya)力(li)傳(chuan)感(gan)器(qi)輸(shu)出(chu)信(xin)號(hao)組(zu)成(cheng)的(de),還(hai)必(bi)須(xu)要(yao)對(dui)電(dian)路(lu)將(jiang)傳(chuan)感(gan)器(qi)輸(shu)出(chu)信(xin)號(hao)轉(zhuan)換(huan)成(cheng)統(tong)一(yi)的(de)電(dian)壓(ya)信(xin)號(hao)或(huo)周(zhou)期(qi)信(xin)號(hao)進(jin)行(xing)預(yu)處(chu)理(li)。
采集數據。壓力傳感器信號經過與處理成為A/D變換器所需要的點模擬信號,依賴於模擬轉換器(MD)的模擬典雅的數字化將輸入信號變換為數字信號,這些變化通過采樣、量化和編碼獲得。
數據處理。A/D轉換器轉換壓力傳感器的數據輸出信號,要根據需要加工處理所獲得的數字信號,如標度變換、非線性補償、溫度補償和數字濾波等這些軟件處理,否則是不能直接輸入微處理機供應用程序使用。
以下幾方麵都是數據處理的內容:① 收集數據,對所需要的信息彙總;②轉換數據,把所需要的信息轉換成適用於微處理機使用的方式:③ 分組數據,對數據有效分組,這種分組是按有關信息進行的;④ 組織數據,為了便於處理和對誤差進行修正,要對數據進行整理或是用其它方法安排;⑤ 計算數據,為得到進一步的信息,要對數據進行各種算術和邏輯運算;⑥存儲數據,對原始數據和計算結果要保存好,以便以後使用;⑦搜索數據。將結果通過提供有用格式的信息,按用戶的要求輸出。
以51單片機為核心智能壓力傳感器的設計
總體結構設計、敏感元件設計、chuanganqigongyishejiheruanjianshejidengshizhinengyalichuanganqishejidezhuyaoguocheng,shigenjuduizhinengyalichuanganqitichudejishuzhibiaojinxingshejide。benpianwenzhangzuozhecongduizhinengyalichuanganqidezongtijiegoushejiheruanjianshejizheliangfangmianzuolejieshao。
總體結構設計。半導體敏元件、放大器、轉換開關、雙積分A/D轉換器、單片機、接口電路、IEEE~488標準接口、存儲器以及部分外圍電路組合在一起形成了智能壓力傳感器。
軟件設計。
控製程序、數據處理程序和輔助程序是以51單片機為核心智能壓力傳感器軟件構成的三個方麵。
圖1 矽壓力傳感器的電路圖
功能多是智能壓力傳感器的重要特點,可采用兩種方式執行:
①所選功能的指令由用戶通過鍵盤發出;② 自動式,已編製好的數據采集與處理程序工作由內部功能控製程序協調,或者外部信號的接收通過IEEE--488總線進行,控製指令由智能壓力傳感器發出,再通過自校、跟蹤、越限報警、輸出打印、鍵盤、顯示、A/D轉換等電路和接1=I,從而保證智能壓力傳感器有序進行工作。
根據圖2的源程序流程圖可設計:安裝好智能壓力傳感器一進行標定一將信號轉換成數字碼一存人E.PROM中一理想輸出。如圖2所示。
圖2: 智能傳感器源程序流程圖
通過對集成電路和傳感器的封接技術的利用,帶有感溫二極管的矽力敏元件與單片機、A/D轉換器、接口電路等可由智能壓力傳感器部分混合集成和連接在一起,能自動修正和補償測試輸出的信號,程控、運算和處理等功能整個係統中都存在,在環境溫度變化的場合都能長期穩定。
圖3:智能壓力傳感器修正、顯示流程圖
結論
智zhi能neng壓ya力li傳chuan感gan器qi廣guang泛fan應ying用yong於yu電dian子zi稱cheng或huo商shang務wu測ce量liang等deng領ling域yu,它ta能neng精jing確que地di測ce量liang各ge種zhong數shu值zhi,是shi一yi種zhong檢jian測ce壓ya力li的de智zhi能neng儀yi器qi。為wei了le使shi係xi統tong能neng直zhi接jie顯xian示shi出chu壓ya力li,智zhi能neng化hua的de完wan善shan可ke通tong過guo鍵jian盤pan控kong製zhi,這zhe就jiu是shi本ben文wen設she計ji的de目mu的de。
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
- 一秒檢測,成本降至萬分之一,光引科技把幾十萬的台式光譜儀“搬”到了手腕上
- AI服務器電源機櫃Power Rack HVDC MW級測試方案
- 突破工藝邊界,奎芯科技LPDDR5X IP矽驗證通過,速率達9600Mbps
- 通過直接、準確、自動測量超低範圍的氯殘留來推動反滲透膜保護
- 從技術研發到規模量產:恩智浦第三代成像雷達平台,賦能下一代自動駕駛!
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall





