基于AVR的智能數(shù)字氣壓計的優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、數(shù)字氣壓計在地礦、氣象臺站、環(huán)保、實(shí)驗(yàn)室等各種工程環(huán)境已有廣泛應(yīng)用，它是利用壓敏元件將被測氣壓直接變換為容易傳輸、檢測的電流或電壓信號，再經(jīng)過后續(xù)電路處理并能夠進(jìn)行實(shí)時顯示的一種設(shè)備。它的核心元件就氣壓傳感器，它在控制壓力變化、監(jiān)視壓力大小以及物理參量的測量等方面起著至關(guān)重要作用。采用單片機(jī)進(jìn)行處理具有控制方便、簡單和靈活性大等優(yōu)點(diǎn)。
　　 目前具有單一測壓功能的氣壓計，其設(shè)定值是系統(tǒng)默認(rèn)，無法調(diào)節(jié)和校正，使用起來不方便。本設(shè)計

2、在許多方面做出改進(jìn)，開發(fā)了一種多功能的數(shù)字氣壓計，可根據(jù)需要修改設(shè)定值并導(dǎo)入系統(tǒng)工作，其工作溫度范圍和測量氣壓范圍較大，精確度較高，系統(tǒng)穩(wěn)定性和抗干擾能力較強(qiáng)，多顯示功能使使用者直觀監(jiān)測當(dāng)前各個信號的狀況(如顯示溫度、電源電壓及壓力電壓值等)，系統(tǒng)預(yù)留串行通信端口能將測得數(shù)據(jù)傳輸給計算機(jī)進(jìn)行所需的各種處理，實(shí)現(xiàn)氣壓計的智能化，給使用者帶來極大的方便。
　　 本設(shè)計在當(dāng)今主流氣壓計(基于傳感器的氣壓計)的基礎(chǔ)上，研究了影響氣壓計測

3、量精度和工作穩(wěn)定性方面的的問題，提出了一種用BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合的方法來補(bǔ)償傳感器特性。傳感器的輸出特性直接影響整個系統(tǒng)的性能，但該特性容易受到如溫度、磁場等許多環(huán)境因素的影響。本文通過人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò))對壓力傳感器輸出信號進(jìn)行處理后，最終實(shí)現(xiàn)壓力傳感器的溫度補(bǔ)償，提高傳感器的測量精度。即把通過壓力傳感器和溫度傳感器測量到的目標(biāo)量(氣壓)和干擾量(溫度)作為樣本數(shù)據(jù)輸入到BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，把待測量作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的期望輸出值

4、，可以看作神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸出值。這樣，就可以組成通常所需要的輸入、輸出樣本數(shù)據(jù)對，然后送入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)，采用整批或分批數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)輸入學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)好的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)就可以用來工作或檢驗(yàn)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的效果。傳感器特性補(bǔ)償技術(shù)的研究對提高傳感器的測量精度具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　 通過分析BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的壓力傳感器溫度補(bǔ)償?shù)难芯拷Y(jié)果，表明建立的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型經(jīng)過訓(xùn)練后，達(dá)到了很好地補(bǔ)償壓力傳感器所受的溫度干擾，并提高測量精度的效果。此外，指出了本文