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智能压力传感器系统中的应用设计

时间:2021-04-21 点击次数:

常规气压传感器部分与数据采集系统隔离,抗干扰能力差,测量对象的压力变化往往很快。所以系统不仅需要快速的数据吞吐能力,而且需要适应复杂多变的工业环境,具有良好的抗干扰性、自检能力和数据传输能力。

由于FPGA具有扩展灵活、可以实现片上系统(SoC)、可以使用多种IP核等优点,设计了一个更紧凑的可控多路模拟开关、A/D转换、快速数据处理和传输、误差校正和温度补偿智能传感器系统,同时结合传感器和数据采集处理控制系统,使系统更能适应工业现场的需要。


压力传感器变送器LP-9T

第一系统性能和组成部分。

1.1对智能传感器系统的要求。

感应器压力测量范围:0~5MPa系统精度:±0.1%FS1通道电压输入(压力信号)串行RS232C接口输出超过250sampies/通道/s。

1.2主要部件和系统性能。

基于系统精度指标选择设备:

该FPGA芯片选用Altera的CycloneⅡEP2C5,逻辑单元为4608个内存块,26个M4KRAM模块,142个用户I/O接口。

采用PDCR130W,压力范围7MPa,工作电压DC10~30VDC,输出0~10V,精度±0.05%FS,使用温度范围-40~+125℃,影响±0.015%FS/℃。

采用高精度的温度传感器LM335,具有10mV/K的灵敏度,1℃的精确度和-40~+100℃的温度范围。

转换器选用12位A/D转换器AD1*,转换时间为10μs,输入0~10V,或±5V双极输入,可输出12位并行。

多用模拟开关AD7502,其引脚设置为EN=1的能量信号A1A0用多用模拟开关AD7502,用于通道选择信号。

TTL和RS232C之间的转换接口系统采用MAX232芯片来完成。

第二,系统误差的修正方法。

修正漂移值和增益误差的2.1零点方法

智能化仪表的误差模型误差修正公式如下:

正式:b1和b0为误差修正系数。图1中显示了误差校正环模型,x为被测信号,y为系统输出,◎,k,i为影响系统的未知数。

修正错误的程序如下:

关掉S1,x=0,根据误差修正公式得到(2),系统零点修正;

当S2闭合时,x=E(标准电压)得到校正系统增益误差的公式(3)。

采用组合(2)、组合(3)形式,可获得误差修正因子。

用计算的误差修正因子和误差修正公式(1)求得校正后的输出信号Y,用于实际测量中的S3闭合。

深圳市力准传感技术有限公司是各种高精度传感器、力传感器、扭矩传感器、称重传感器、柱式传感器的专业制造商,也是集生产、销售、售后为一体的综合性技术创新企业。

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