高溫熔體壓力變送器結(jié)構(gòu)
發(fā)布時(shí)間：2021-07-07 00:40:29
壓力變送器系統(tǒng)硬件主要由金屬電阻應(yīng)變片壓力傳感器、4~20mA輸出電路數(shù)字信號(hào)可以轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電流信號(hào)。然而，這種電流信號(hào)并不是工業(yè)上標(biāo)準(zhǔn)的4~20mA電流輸出信號(hào)，因此需要將單片機(jī)Da模塊輸出的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的4~20mA電流輸出信號(hào)。系統(tǒng)采用C語(yǔ)言編程，主要包括系統(tǒng)初始化程序、aD轉(zhuǎn)換程序、Da轉(zhuǎn)換程序、分段壓力算法程序等，系統(tǒng)采集壓力信號(hào)時(shí)，由外部aD轉(zhuǎn)換芯片進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。采集的壓力值由單片機(jī)進(jìn)行預(yù)處理。*后采用分段壓力標(biāo)定算法對(duì)壓力值進(jìn)行校正。*后將處理后的壓力值送至顯示器進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示。采集的壓力信號(hào)也可通過(guò)預(yù)留的標(biāo)準(zhǔn)4~20mA電流輸出接口提供給其它儀表。信號(hào)調(diào)理電路、4~20mA輸出電路、顯示電路、按鍵輸入電路、報(bào)警電路和電源電路組成。當(dāng)壓力傳感器將測(cè)得的壓力變化轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)后，經(jīng)過(guò)信號(hào)調(diào)理電路，由AD轉(zhuǎn)換器 進(jìn)行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量送MSP430進(jìn)行分析。根據(jù)預(yù)先設(shè)定的分段標(biāo)
定算法，對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，*后在單片機(jī)中通過(guò)Da轉(zhuǎn)換和4~20mA輸出電路將信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬信號(hào)，供后續(xù)設(shè)備接入
壓力變送器選用的壓力傳感器需要能夠適應(yīng)高溫高壓環(huán)境下的連續(xù)測(cè)量，具有靈敏度高、測(cè)量速度快的特點(diǎn)。另外，還需要克服溫度等環(huán)境因素對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，因此本系統(tǒng)選用了金屬電阻應(yīng)變式壓力傳感器。金屬電阻應(yīng)變計(jì)能承受高溫高壓環(huán)境，對(duì)溫度的敏感性較低。金屬電阻應(yīng)變式壓力傳感器是工業(yè)檢測(cè)中應(yīng)用***的壓力傳感器，具有結(jié)構(gòu)連接、操作方便等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)傳感器受到外界壓力時(shí)，它將壓力按一定的線性關(guān)系轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)，并通過(guò)采集傳感器輸出的電信號(hào)繪制出壓力-電壓曲線，壓力檢測(cè)電路由橋接電路和信號(hào)檢測(cè)電路組成。橋路的一個(gè)臂是金屬電阻應(yīng)變片壓力傳感器，用于檢測(cè)熔體的壓力，并將壓力值線性轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號(hào)。信號(hào)檢測(cè)電路對(duì)電橋的輸出信號(hào)進(jìn)行濾波和放大， 將輸出電壓信號(hào)的幅值調(diào)整到合適的范圍，便于aD轉(zhuǎn)換器進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換
壓力變送器aD采集電路選用高精度16位aD轉(zhuǎn)換芯片ad7606。ad7606的*大采樣頻率達(dá)到200kHz，可同時(shí)采集8路數(shù)據(jù)。采用單路5V電源，采集電壓范圍為-10～+10V。單片機(jī)通過(guò)FSMC總線接口與ad7606進(jìn)行交互。ad7606的Convst是起始引腳。Convsta控制1-4個(gè)通道，convstb控制5-8個(gè)通道。本文設(shè)計(jì)的智能壓力傳輸系統(tǒng)共用兩個(gè)采集通道，通道1是對(duì)壓力信號(hào)進(jìn)行采樣。通道2用于采集單片機(jī)的電源電壓。當(dāng)電源異常時(shí)，會(huì)及時(shí)發(fā)出報(bào)警。Busy pin是轉(zhuǎn)換結(jié)束標(biāo)志位。當(dāng)高電平繁忙時(shí)，ad7606處于模數(shù)轉(zhuǎn)換過(guò)程中。當(dāng)忙音低電平時(shí)，ad7606進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換
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