陶瓷電容式智能壓力變送器.pdf

1、智能壓力變送器作為壓力信號(hào)檢測(cè)和過(guò)程控制的重要裝置，以其卓越的測(cè)量精度、穩(wěn)定性和可靠性得到越來(lái)越廣泛的信賴與應(yīng)用。鑒于壓力變送器的用途廣泛、市場(chǎng)需求巨大和工業(yè)界對(duì)壓力變送器性能的要求日益增高，研究高精度、高穩(wěn)定性和高可靠性的智能壓力變送器具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 陶瓷電容式智能壓力變送器以具有雙電容結(jié)構(gòu)、自帶溫度初補(bǔ)償功能和較小非線性輸出的陶瓷電容式壓力傳感器為前端壓力信息獲取元件，利用先進(jìn)信號(hào)調(diào)理電路電容．?dāng)?shù)字轉(zhuǎn)換器AD7745將

2、陶瓷電容式壓力傳感器的電容輸出轉(zhuǎn)換成24BIT數(shù)字信號(hào)，其電容處理范圍、工作方式、轉(zhuǎn)換速率可根據(jù)應(yīng)用需求靈活設(shè)置，通過(guò)微控制器MSP430硬件和軟件相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)信號(hào)溫度補(bǔ)償、零點(diǎn)漂移自校正、非線性自補(bǔ)償、靈敏度漂移校正、數(shù)字濾波等信號(hào)處理，使用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)電流環(huán)轉(zhuǎn)換電路AD421將微控制器MSP430處理結(jié)果轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)輸出4-20mA，完整地提出了一種高精度和高可靠性智能壓力變送器的實(shí)現(xiàn)方案，實(shí)現(xiàn)壓力變送器信號(hào)獲取和處理的模塊化、數(shù)字化

3、、智能化、自動(dòng)化。本課題重點(diǎn)解決信號(hào)處理電路AD7745工作方式和轉(zhuǎn)換方式設(shè)置問(wèn)題、I<'2>C通訊協(xié)議的實(shí)現(xiàn)、各補(bǔ)償校正程序算法設(shè)計(jì)和程序?qū)崿F(xiàn)問(wèn)題、MSP430串口通訊等問(wèn)題。 論文在第一章概括介紹了智能壓力變送器研究的意義和價(jià)值，研究歷史及現(xiàn)狀，各種類型壓力變送器的性能對(duì)比，陶瓷電容式智能壓力變送器設(shè)計(jì)思路及重難點(diǎn)、創(chuàng)新性，陶瓷電容式壓力變送器性能總結(jié)；第二章分析對(duì)比前端各種壓力傳感器的性能和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，確定了陶瓷電容式智能壓

4、力變送器前端壓力傳感器的結(jié)構(gòu)，接著介紹了陶瓷電容式壓力傳感器的制作過(guò)程和傳感器與信號(hào)調(diào)理電路AD7745的接口；第三章介紹了變送器信號(hào)調(diào)理電路AD7745的性能和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，可編程寄存器的設(shè)置方式以匹配系統(tǒng)的工作，AD7745的I<'2>C通訊協(xié)議；第四章介紹了微控制器MSP430的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，編程調(diào)試工具，以及內(nèi)部信號(hào)處理如非線性補(bǔ)償、零點(diǎn)漂移校正、靈敏度漂移校正等程序流程圖和設(shè)計(jì)思路，還涉及到時(shí)鐘單元、計(jì)數(shù)器、I<'2>C模塊、串口模塊