DSP的壓力傳感器信號(hào)采集與溫度補(bǔ)償設(shè)計(jì)

temperaturesensorandpressuresensor introduction pressuresensor thepressuresensorisanindustrialpractice,instrumentcontrolthemost commonlyusedsensors,andwidelyforavarietyofindustrialautomation environment,involvingwaterutilities,railwaytransport,productionautomation, aerospace,military,petrochemical,oil,electricity,shipbuilding,machinetools, pipesandmanyoth

微電子技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了硅傳感器的加工工藝水平的提高,使硅傳感器獲得良好的一致性、穩(wěn)定性和可靠性,而半導(dǎo)體的溫度特性使硅壓力傳感器的零點(diǎn)和靈敏度隨溫度而發(fā)生漂移。針對(duì)硅壓阻式壓力傳感器這一"弱點(diǎn)",介紹一種基于壓力芯片的惠斯頓電橋建立外接電阻補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學(xué)模型,利用matlab優(yōu)化工具箱提供的優(yōu)化方法構(gòu)建算法,對(duì)補(bǔ)償電阻求解,實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度漂移的補(bǔ)償。該方法更有助于基于硅壓阻式壓力芯片的oem型產(chǎn)品的大規(guī)模量產(chǎn)。

f-p式光纖壓力傳感器因其獨(dú)有的優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于軍事、民用領(lǐng)域。由于自身結(jié)構(gòu)的關(guān)系,f-p式光纖壓力傳感器的性能受溫度影響較大。本文通過(guò)對(duì)中空f(shuō)-p式光纖壓力傳感器制作過(guò)程中相關(guān)參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算,對(duì)如何實(shí)現(xiàn)傳感器自身的溫度補(bǔ)償設(shè)計(jì)進(jìn)行了探索性研究。

針對(duì)現(xiàn)有土壓力傳感器無(wú)法實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的要求,設(shè)計(jì)了溫度補(bǔ)償式光纖光柵土壓力傳感器。選用有硬中心的平膜片作彈性元件,選用靈敏度高、體積小、質(zhì)量輕、易于波分復(fù)用和組成傳感網(wǎng)絡(luò)的光纖光柵作敏感元件;同時(shí)采用了不受力光柵法進(jìn)行了溫度補(bǔ)償。經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)試,該傳感器的靈敏度為1.5nm/mpa;線(xiàn)性度誤差為0.35%;重復(fù)性為0.06%;遲滯為2.19%;靜態(tài)誤差為2.21%;這些指標(biāo)能夠滿(mǎn)足實(shí)際工程應(yīng)用要求。

介紹壓力傳感器的信號(hào)調(diào)節(jié)電路設(shè)計(jì)方法和測(cè)量誤差的軟、硬件補(bǔ)償技術(shù)。

1 傳感器與檢測(cè)技術(shù) 電阻應(yīng)變式壓力傳感器的設(shè)計(jì) 學(xué)院：信息技術(shù)學(xué)院 指導(dǎo)老師：蔡杰 班級(jí)：b1106 姓名：張佳林 學(xué)號(hào)：0915110629 2 目錄 一、設(shè)計(jì)任務(wù)分析................錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。 二、方案設(shè)計(jì).....................................3 2.1原理簡(jiǎn)述.....................錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。 2.2應(yīng)變片檢測(cè)原理................................3 2.3彈性元件的選擇及設(shè)計(jì)..........................4 2.4應(yīng)變片的選擇及設(shè)計(jì)............................5 三、單元電路的設(shè)計(jì)...............................

旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井中,井下壓力信息的采集非常重要,所以井下壓力傳感器的應(yīng)用十分廣泛。壓力傳感器一般采用電橋式電路結(jié)構(gòu),以提高輸出靈敏度。但一個(gè)微應(yīng)變電橋輸出只有2mv左右,即使在滿(mǎn)載情況下,應(yīng)變片的最大輸出也只有數(shù)十毫伏,

文中設(shè)計(jì)的調(diào)理電路模塊主要用于壓力傳感器微弱信號(hào)的放大調(diào)理,該模塊使用自動(dòng)穩(wěn)零技術(shù)的精密儀表放大器ad8230作為放大模塊,且針對(duì)井下工作環(huán)境中的噪聲影響,設(shè)計(jì)了相應(yīng)的濾波電路。此外,為了滿(mǎn)足井下鉆柱內(nèi)安裝的尺寸要求,采用了小容量的鎳電容代替了大容量的鉭電容。這樣不但提高了壓力傳感器采集數(shù)據(jù)精確性,且ad8230具有的自穩(wěn)零功能極大的減小了電路中零點(diǎn)漂移的影響,也減小了信號(hào)放大后的誤差,從而提高了壓力傳感器的測(cè)量精度及可靠性。

壓力傳感器 (4)

壓力傳感器 (3)

壓力傳感器是工業(yè)實(shí)踐中最為常用的一種傳感器，其廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)自控環(huán)境，涉及水 利水電、鐵路交通、智能建筑、生產(chǎn)自控、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機(jī) 床、管道等眾多行業(yè)，下面就簡(jiǎn)單介紹一些常用傳感器原理及其應(yīng)用 1、應(yīng)變片壓力傳感器原理與應(yīng)用 力學(xué)傳感器的種類(lèi)繁多，如電阻應(yīng)變片壓力傳感器、半導(dǎo)體應(yīng)變片壓力傳感器、壓阻式壓力 傳感器、電感式壓力傳感器、電容式壓力傳感器、諧振式壓力傳感器及電容式加速度傳感器 等。但應(yīng)用最為廣泛的是壓阻式壓力傳感器，它具有極低的價(jià)格和較高的精度以及較好的線(xiàn) 性特性。下面我們主要介紹這類(lèi)傳感器。 在了解壓阻式力傳感器時(shí)，我們首先認(rèn)識(shí)一下電阻應(yīng)變片這種元件。電阻應(yīng)變片是一種將被 測(cè)件上的應(yīng)變變化轉(zhuǎn)換成為一種電信號(hào)的敏感器件。它是壓阻式應(yīng)變傳感器的主要組成部分 之一。電阻應(yīng)變片應(yīng)用最多的是金屬電阻應(yīng)變片和半導(dǎo)體應(yīng)變片兩種。金屬電

壓力傳感器 (2)

3、壓力傳感器 控制系統(tǒng)中典型的壓力傳感器包括機(jī)油壓力傳感器、進(jìn)氣壓力傳感器、燃 油壓力傳感器、大氣壓力傳感器，以及某些情況下oem安裝的壓力傳感器。天然 發(fā)動(dòng)機(jī)通常還安裝有多個(gè)壓力傳感器?？得魉拱l(fā)動(dòng)機(jī)上使用的壓力傳感器有2 種：一種是電容式壓力傳感器；另外一種是壓電晶體式傳感器。2種傳感器均為 3線(xiàn)式，2根電源線(xiàn)向傳感器提供5v的工作電壓，1根信號(hào)線(xiàn)向ｅcu提供壓力信 號(hào)電壓。燃油壓力傳感器接線(xiàn)圖和裝配圖如圖４所示。 電容式壓力傳感器 通過(guò)內(nèi)部的一個(gè)電容來(lái)感應(yīng)壓力的變化，當(dāng)壓力變化時(shí)，壓力差使電容的 ２個(gè)極板之間的距離發(fā)生變化，從而輸出一個(gè)信號(hào)電壓。 壓電晶體式傳感器 通過(guò)內(nèi)部一個(gè)壓電晶體來(lái)感應(yīng)壓力的變化，當(dāng)壓力變化時(shí)，作用在壓電晶 體上的壓差使電晶體輸出一個(gè)信號(hào)電壓。 根據(jù)壓力傳感器測(cè)量壓力時(shí)參考?jí)毫Φ牟煌?，壓力傳感器又可以分為相?duì) 壓力傳感器和絕對(duì)壓力傳感器

壓力傳感器 一、壓力傳感器的介紹 壓力傳感器是指將接收到的氣體、液體等壓力信號(hào)轉(zhuǎn)變成標(biāo)準(zhǔn)的電流信號(hào) （4~20madc），以供給指示報(bào)警儀、記錄儀、調(diào)節(jié)器等二次儀表進(jìn)行測(cè)量、指示 和過(guò)程調(diào)節(jié)的元器件。它主要是由測(cè)壓元件傳感器、測(cè)量電路和過(guò)程連接件等組成 的（進(jìn)氣壓力傳感器）。 壓力傳感器(pressuretransducer)是能感受壓力信號(hào)，并能按照一定的規(guī)律將 壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成可用的輸出的電信號(hào)的器件或裝置。 壓力傳感器通常由壓力敏感元件和信號(hào)處理單元組成。按不同的測(cè)試壓力類(lèi)型， 壓力傳感器可分為表壓傳感器、差壓傳感器和絕壓傳感器。 二、壓力傳感器的分類(lèi) 壓力傳感器是使用最為廣泛的一種傳感器。傳統(tǒng)的壓力傳感器以機(jī)械結(jié)構(gòu)型的 器件為主，以彈性元件的形變指示壓力，但這種結(jié)構(gòu)尺寸大、質(zhì)量重，不能提供電 學(xué)輸出。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，半導(dǎo)體壓力傳感器也應(yīng)運(yùn)而生。

壓力傳感器／壓力開(kāi)關(guān)／胎壓計(jì) pressuresensor／pressureswitch／tirepressure gauge mems壓力傳感器 產(chǎn)品特點(diǎn)/優(yōu)勢(shì)(featuresandadvantages) 采用高性能專(zhuān)用電路（asic），噪聲低，瞬態(tài)響應(yīng) 好（20khz，50微秒上升／下降時(shí)間）， highperformancesensorasic，lownoiseand excellentfrequencyresponse（20khz，50usraise andfalltime） 高可靠的差分poly-fuse技術(shù)，工作溫度-40°c-150°c， 滿(mǎn)足汽車(chē)工業(yè)的要求 highlyreliabledifferentialpoly-fuseotp,workingtemperature-40°c

壓力傳感器是工業(yè)實(shí)踐中最為常用的一種傳感器，而我們通常使用的壓力 傳感器主要是利用壓電效應(yīng)制造而成的，這樣的傳感器也稱(chēng)為壓電傳感器。 我們知道，晶體是各向異性的，非晶體是各向同性的。某些晶體介質(zhì)， 當(dāng)沿著一定方向受到機(jī)械力作用發(fā)生變形時(shí)，就產(chǎn)生了極化效應(yīng)；當(dāng)機(jī)械 力撤掉之后，又會(huì)重新回到不帶電的狀態(tài)，也就是受到壓力的時(shí)候，某些 晶體可能產(chǎn)生出電的效應(yīng)，這就是所謂的極化效應(yīng)?？茖W(xué)家就是根據(jù)這個(gè) 效應(yīng)研制出了壓力傳感器。 壓電傳感器中主要使用的壓電材料包括有石英、酒石酸鉀鈉和磷酸二 氫胺。其中石英（二氧化硅）是一種天然晶體，壓電效應(yīng)就是在這種晶體 中發(fā)現(xiàn)的，在一定的溫度范圍之內(nèi)，壓電性質(zhì)一直存在，但溫度超過(guò)這個(gè) 范圍之后，壓電性質(zhì)完全消失（這個(gè)高溫就是所謂的“居里點(diǎn)”）。由于 隨著應(yīng)力的變化電場(chǎng)變化微小（也就說(shuō)壓電系數(shù)比較低），所以石英逐漸 被其他的壓電晶體所替代。而

壓力傳感器介紹

常用壓力傳感器

可同時(shí)顯示“當(dāng)前值”和“基準(zhǔn)值”、直接設(shè)定基準(zhǔn)值 □30mm的緊湊機(jī)身配備雙畫(huà)面顯示功能?？赏瑫r(shí)確認(rèn)當(dāng)前值和基準(zhǔn)值，無(wú)需切換畫(huà)面模式 即可順利確認(rèn)、設(shè)定基準(zhǔn)值。在基準(zhǔn)值設(shè)定過(guò)程中也可進(jìn)行on/off動(dòng)作，可以像旋鈕式 傳感器那樣進(jìn)行設(shè)定。當(dāng)然，還裝備鎖定功能。 3色顯示(紅、綠、橙) 主顯示屏與輸出的on/off動(dòng)作聯(lián)動(dòng)，使顏色變化，而 且設(shè)定中顏色也可變化。容易掌握傳感器的狀況，減少 操作錯(cuò)誤。 易讀的數(shù)字顯示 采用12段字母數(shù)字顯示。英數(shù)字的辨識(shí)性得 到提高。 重量輕、省空間、短端口型新上市! 實(shí)現(xiàn)進(jìn)深30mm的小型化。方便組裝在狹小空間內(nèi)。而且，重量比標(biāo)準(zhǔn)型減少約10g。減 輕了機(jī)械臂等可動(dòng)部的負(fù)擔(dān)。 ※與彎管接頭的連接示意圖。接頭請(qǐng)另行準(zhǔn)備。 實(shí)現(xiàn)進(jìn)深30mm的小型化。方便組裝在狹小空間內(nèi)。而且，重量 比標(biāo)準(zhǔn)型減少約10g。減輕了機(jī)械臂等

壓力傳感器 一、概述 壓力傳感器是一款高科技智能化的產(chǎn)品，是采用先進(jìn)的不銹鋼殼體內(nèi)組裝調(diào)試 而成，外殼和接口材料均為不銹鋼，介質(zhì)兼容性好，性能穩(wěn)定可靠，精度高， 密封墊端面密封。采用壓力傳感器，常被應(yīng)用于石油、化工、環(huán)保、醫(yī)藥等領(lǐng) 域均有廣泛應(yīng)用、長(zhǎng)期穩(wěn)定性好、防浪涌電壓、極性反向保護(hù)、抗干擾設(shè)計(jì)、 適合惡劣使用環(huán)境，得到眾多市場(chǎng)的認(rèn)可，被應(yīng)用在食品、藥品、釀造、乳業(yè)、 航空航天等領(lǐng)域中。 二.外觀尺寸介紹 三、產(chǎn)品5大優(yōu)勢(shì)： ◇產(chǎn)品性能價(jià)格比高，為oem客戶(hù)專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)、生產(chǎn) ◇部件具有卓越的抗腐蝕、抗沖擊、和過(guò)載、抗震動(dòng)、抗磨損性能 ◇工作溫度范圍寬、測(cè)量綜合精度高、長(zhǎng)期穩(wěn)定性好 ◇產(chǎn)品采用規(guī)一化設(shè)計(jì)與生產(chǎn)保證了產(chǎn)品的先進(jìn)性、實(shí)用性和質(zhì)量穩(wěn)定性 ◇量程范圍寬：從真空到100mpa，并具有正負(fù)表壓量程 四、正確安裝方式 保證變送器垂直于地面安裝，安裝過(guò)程中應(yīng)使用扳手從變送器底部

本文將詳細(xì)介紹建設(shè)工程領(lǐng)域中的壓力傳感器，包括其原理、應(yīng)用和性能優(yōu)勢(shì)。通過(guò)對(duì)比分析不同類(lèi)型的壓力傳感器，我們將了解其在建設(shè)工程領(lǐng)域中的重要作用。

中文摘要 i 摘要 目前對(duì)于工廠環(huán)境的監(jiān)測(cè)和控制，基本上是人工進(jìn)行的，勞動(dòng)強(qiáng)度大，繁 瑣。由于人工反應(yīng)不及時(shí)，造成損失的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。而且現(xiàn)在許多工廠車(chē)間對(duì) 于環(huán)境的要求越來(lái)越高，固有的監(jiān)測(cè)和控制方法已經(jīng)不能滿(mǎn)足其需求。隨著plc 技術(shù)的發(fā)展，plc技術(shù)被更廣泛的應(yīng)用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制中來(lái)。通過(guò)plc技術(shù)的應(yīng) 用，能夠清晰直觀并且實(shí)時(shí)的收集信息，并自動(dòng)快速的做出反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)間環(huán) 境的自動(dòng)化、智能化。本論文主要講述了基于以西門(mén)子s7-200系列可編程控制器 （plc）為主要的控制元件，采用pid算法進(jìn)行控制，運(yùn)用plc梯形圖編程語(yǔ)言進(jìn) 行編程。本次設(shè)計(jì)的目的是實(shí)現(xiàn)對(duì)工廠環(huán)境的溫度，濕度及管道壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān) 測(cè)和顯示，并通過(guò)pid算法對(duì)溫度、濕度和壓力進(jìn)行控制，使環(huán)境可以維持在工 業(yè)要求的范圍內(nèi)。 關(guān)鍵詞：溫度濕度壓力可編程控制器 abstract ii