文档介绍：选题的依据及意义:
传感器(英文名称:transducer/sensor)是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。
而基于单片机和压力传感器的不断发展,压力计量测试技术获得飞速发展。而基于单片机及其接口电路设计的程控数字压力计也有了交大的发展。
压力计是利用测量技术来实现对外部压力的测量。不同的压力计有不同的分法,但整体来说可以分为机械压力计和数字压力计。机械压力计是利用物理方法来测量压力值;而数字压力计是利用传感器技术和单片机技术来实现对压力值的采集和控制。
数字压力计的工作方式是基于压力传感器,将压力信号转变为某种电信号,如应变式,通过弹性元件变形而导致电阻变化;压电式,利用压电效应等,各种压力传感器均能小型化,比较精确和快速测量,尤能测量动态压力,实现多点巡回检测、信号转换、远距离传输、与计算机相连接、适时处理等,因而得到迅速发展和广泛应用。
数字压力计的工作方式与机械压力计也完全不同:后者完全依靠机械方式来实现压力的测量,比如液柱式如U型管压力计、排管压力计等,是根据流体静力学原理将压力信号转变为液柱高度信号,常使用水、酒精或水银作为测压工质,液柱式压力计结构简单,灵敏度和精确度都高,常用于校正其他类型压力计,缺点是体积大、反应慢、难于自动测量。弹性式如包登管压力计,将压力信号转变为弹性元件的机械变形量,以指针偏转的方式输出信号弹性式压力计使用方便、测压范围大,但精度较低,同样不能自动测量;而前者是基于压力传感器,将压力信号转变为某种电信号,如应变式,通过弹性元件变形而导致电阻变化;压电式,利用压电效应等,各种压力传感器均能小型化,比较精确和快速测量,尤能测量动态压力,实现多点巡回检测、信号转换、远距离传输、与计算机相连接、适时处理等,因而得到迅速发展和广泛应用。
本课题设计充分利用了BMP085传感器的功能,它满足数字压力计采集、控制和数据处理的需要,可提高系统稳定性和抗干扰能力。同时,微控制和数字化气压传感器的结合可以使得气压计的设计更具灵活性,测量精度相对于液体气压计也有了显著提高,测量结果的显示也更直观,由于大量的工作由单片机软件来实现,简化了设计电路,且调整方便、可兼顾的指标多,从而大大降低了成本。
而且因为本校有单片机实验室,可以让我更好的让理论和实践结合起来并且学以致用。
国内外研究现状及发展趋势(含文献综述):
压力计测量无论在科学研究中还是在生产过程中一直都运用的很广泛,而比较古来的是活塞式压力计,他的发展史最早可追溯到远古时期,活塞式压力计也就是压力天平,简称天平,天平是最古老的称量质量的计量器具,已有4000多年的历史,他经历了一个从简单到复杂、从单一到多样、从低准确度到高准确度的发展演变。
1643年,意大利人托里拆利首先测定标准的大气压力值为760毫米***柱,奠定了液柱式压力测量仪表的基础。1847年,法国人波登制成波登管压力表,由于结构简单、实用,很快在工业中获得广泛应用,一直是常用的压力测量仪表。二十世纪上半叶出现了远传压力表和电接点压力表,从而解决了压力测量值的远距离传送和压力的报警、控制等问题。60年代以后,为适应工业控制、航空工业和医学测试等方面的要求,压力测量仪表日益向体积轻巧、耐高温、耐冲击、耐振动和数字显示等方向发展。
在1992年初DH公司和美国NIST的压力室、—175kPa,直径达标50mm的新型活塞压力基准。研究表明, 借助于活塞系统的新的加工方法、新材料和新技术已经使50mm直径的活塞系统在几何尺寸质量和内在性能上优于35mm的活塞系统。NIST通过直接几何尺寸测量得到的不确定度大大低于35mm的活塞系统,其估计不确定度为5PPM。这种新活塞压力计的性能不仅大大提高,而且具有非常好的长期稳定性。自此以后, 这种高精度、高稳定性的大直径活塞压力计先后被主要工业化国家的国家实验室采用作他们的压力基准。
微电子、微处理技术和新型传感器技术的发展推动了智能化、数字化、高精度、高稳定度数字压力传感器和数字压力计的发展。这方面具有代表性的是80年代初美国Honeywell公司最早采用微电子、微处理技术在同一芯片上制作压敏、温敏即双敏传感器,并在-40-80℃温度范围内进行温度和压力补偿, 研制成具有双向通讯功能和数字、模拟量输出的智能压力传感器和ST3000压力变送器, %,稳定性好,%/年。
随后美国派若斯公司推出了精度更高(%),稳定性更好(%/年)的数字式石英压力传感器。这是一