基于單片機的數(shù)字式壓力測量儀的研究.pdf

1、壓力是重要的熱工參數(shù)之一,各種氣體、液體的壓力測量在生產(chǎn)生活、工業(yè)現(xiàn)場、科學(xué)實驗等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。因此,研究開發(fā)高性能的數(shù)字壓力測量系統(tǒng)對于促進信息技術(shù)及自動化技術(shù)的發(fā)展、提高設(shè)備的性能及自動化水平具有不可低估的意義。其中壓阻式壓力傳感器以其靈敏度高、動態(tài)響應(yīng)好、易于微型化等特點,而獲得廣泛應(yīng)用。由于擴散硅的壓阻系數(shù)是溫度的函數(shù),使得壓阻式壓力傳感器存在零點溫度漂移,這是影響壓力測量系統(tǒng)精度的主要因素。本文采用軟件算法實現(xiàn)了壓力傳感

2、器的溫度補償,提高了整個系統(tǒng)的測量精度。所設(shè)計的數(shù)字壓力測量儀具有壓力測量精度高,并且主機與壓力模塊之間為數(shù)字通訊,抗干擾能力強等特點。
　　首先,論文分析了壓阻式壓力傳感器的工作原理,以及影響傳感器溫度漂移的主要因素。本文根據(jù)壓力傳感器在工作時的被測壓力對應(yīng)的電壓值以及體電阻隨溫度變化而產(chǎn)生的電壓值,建立了徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)軟件補償模型。其中采用K均值和最小二乘法混合的方法對徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)進行了調(diào)整,使網(wǎng)絡(luò)能夠更好的逼近系統(tǒng)的

3、輸入輸出模型,進而達到對測量數(shù)據(jù)進行補償?shù)哪康摹Ｓ捎谲浖a償法具有精度高、速度快、穩(wěn)定性好、可靠性高等優(yōu)點,使得壓力測量精度得到顯著改善。
　　本文所設(shè)計的壓力測量系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)采集、數(shù)字存儲、溫度補償處理、數(shù)字通信等功能,能夠精確的測出壓力。設(shè)計中的硬件電路主要分為五個部分:一是輸入部分主要是將被測壓力物理量轉(zhuǎn)換成電信號,主要是利用惠斯登電橋的工作原理采集壓力信號。二是A/D轉(zhuǎn)換部分主要是利用外圍AD7190轉(zhuǎn)換器進行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換。