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淮安祥瑞仪表有限公司
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阅读：953发布时间：2014-1-11
压力变送器信号调理模块及通信模块设计
信号调理模块的功能主要是将压力变送器的传感器输出的微弱信号进行放大，以满足输出需要的范围。本设计中采用AD公司生产的仪表放大器AD620。这是一款低功耗、高精度的仪表放大器，仅需要一个外部电阻就可设置增益，增益范围为1～10 000，且具有低失调电压(zui大5O V)和低失调漂移(zui大0．6~V／~C)等特性。如图2所示，尺 。为增益调节电阻，用OP07构成一个电压跟随器来调节AD620的零点” 。
压力变送器通信模块设计
利用无线通信模块ZigBee来实现GSM，CDMA，3G，WiFi多种通信网络的连接，利用GPS模块实现与卫星的连接。在各网络下，通过ZigBee来实现无线传感网的自主组网。将测量数据实时的传送到中心服务器。
系统软件部分主要是微处理器内部非线性补偿计算、通信数据控制和液晶显示的程序设计 ，此外，信息融合的算法和非线性补偿过程中涉及矩阵运算，需要建立矩阵运算函数库。
． 1 微处理器程序设计
微处理器的程序设计根据压力变送器低功耗工作的不同状态分为：睡眠模式、停机模式和待机模式。进入程序入口。系统默认为工作模式，定时采集压力和温度信息，通过zui小二乘法补偿后，输出数字信号。在不采集数据的情况下，系统自动进人睡眠模式，该模式下系统将关闭CPU和相关的时钟信号，保持低功耗状态，直到收到采样命令时再重新进入工作模式，从而达到减低功耗的目的。并且在此压力变送器的软件设计中还设计了系统自我诊断，在系统设备的实效、维护、测量超范围和功能模块工作情况4个方面进行检测诊断，从而使用户更加方便、安全有效地对压力变送器进行监控 。
为了简化压力变送器的传感器生产工艺，在不降低重复性和滞后这两项指标的前提下，通过线性修正提高非线性误差指标 。在这里采用分段zuidx-乘法进行数据拟合，即在压力变送器的传感器标定时，尽可能多的进行多点标定，建立一个每一载荷值对应一个数据采集值(A／D转换值)的图表。这样就可将压力变送器的传感器的应变曲线用多段折线段来拟合。这时，压力变送器的传感器的非线性误差就由原来的满量程误差(压力变送器的传感器零点和满程点之间的连线与压力变送器的传感器实际输出曲线之间的zui大偏差)变小为每一个折线段与压力变送器的传感器实际输出曲线之间的偏差的zui大值。通过这种方法，在不降低重复性和滞后这2项指标的前提下，明显的可以改善和提高压力变送器的传感器的非线性误差指标。同时通过查表法，在不知道载荷值的情况下，可以快速的由数据采集值(A／D转换值)检索到真实的载荷值 。
当系统从海底打捞回收之后，不需要拆卸系统，只需要用一根网线连接嵌人式系统与上位机(如PC机)，嵌入式系统就会自动连接上位机并且根据上位机的命令操作，将存储在SD卡上的数据通过网线上传到上位机。
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