基于復(fù)雜環(huán)境下的水壓智能傳感測(cè)量裝置的設(shè)計(jì).pdf

1、本文設(shè)計(jì)的智能水壓水深測(cè)量傳感裝置，由高精度壓力敏感芯體和微處理器電路組成，具有高精度、高可靠性、自補(bǔ)償性等特點(diǎn)，可在復(fù)雜水生的環(huán)境中工作。該傳感器通過(guò)高精度A/D轉(zhuǎn)換器將壓力芯體的模擬信號(hào)進(jìn)行采集，并對(duì)其進(jìn)行數(shù)字濾波、精度補(bǔ)償、熱零點(diǎn)補(bǔ)償、熱靈敏度，然后通過(guò)RS-485數(shù)字信號(hào)輸出。本文主要完成了這種傳感器的設(shè)計(jì)、制作和測(cè)試，并對(duì)試驗(yàn)與理論結(jié)果進(jìn)行了比較分析，試驗(yàn)結(jié)果表明傳感器的性能指標(biāo)滿(mǎn)足使用要求。
　　在傳感器工作原理和模擬

2、測(cè)試中，著重闡述了水深測(cè)量的基礎(chǔ)理論和壓力芯體工作原理，從理論上推導(dǎo)出海水深度的公式，并分析了影響深度測(cè)量的因素；然后從微觀理論及數(shù)學(xué)推導(dǎo)介紹了單晶硅壓阻效應(yīng)工作原理，并對(duì)壓阻式壓力傳感器的信號(hào)轉(zhuǎn)換理論進(jìn)行了描述。
　　在傳感器設(shè)計(jì)方案中，介紹了傳感器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和電路設(shè)計(jì)方案，文中著重分析了溫度變化對(duì)壓力敏感芯體產(chǎn)生的影響，對(duì)敏感芯體的溫度補(bǔ)償方式進(jìn)行了深入研究，設(shè)計(jì)外部補(bǔ)償電路對(duì)壓力敏感芯體進(jìn)行初步補(bǔ)償。研究發(fā)現(xiàn)僅靠補(bǔ)償電路對(duì)敏

3、感芯體的溫度補(bǔ)償效果并不理想，因此本文又對(duì)線性擬合算法、曲線擬合算法及曲面擬合法等幾種常用軟件擬合算法進(jìn)行了詳細(xì)的研究，在Keil單片機(jī)軟件編譯環(huán)境下對(duì)數(shù)據(jù)采集、軟件濾波、通信協(xié)議等功能進(jìn)行了設(shè)計(jì)。傳感器多次進(jìn)行高低溫環(huán)境試驗(yàn)，將得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，整理出壓力敏感芯體的溫度特征曲線，以實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為依據(jù)進(jìn)行算法設(shè)計(jì)，確定了傳感器溫度補(bǔ)償與精度補(bǔ)償?shù)脑O(shè)計(jì)方案。
　　本文通過(guò)對(duì)傳感器硬件電路的研究，掌握了壓力敏感芯體的橋壓信號(hào)與溫度變化間