文档介绍：中国科学技术大学
硕士学位论文
陶瓷电容式智能压力变送器
姓名:李鹏
申请学位级别:硕士
专业:检测技术与自动化装置
指导教师:李民强
20070501
摘要智能压力变送器作为压力信号检测和过程控制的重要装置,以其卓越的测量精度、稳定性和可靠性得到越来越广泛的信赖与应用。鉴于压力变送器的用途广泛、市场需求巨大和工业界对压力变送器性能的要求日益增高,研究高精度、高稳定性和高可靠性的智能压力变送器具有重要的现实意义。陶瓷电容式智能压力变送器以具有双电容结构、自带温度初补偿功能和较小非线性输出的陶瓷电容式压力传感器为前端压力信息获取元件,⒐ぷ鞣绞健⒆;凰俾士筛萦τ眯枨罅活设置,通过微控制器硬件和软件相结合的方式实现信号温度补偿、零点漂移自校正、非线性自补偿、灵敏度漂移校正、数字滤波等信号处理,使用工业标准电流环转换电路⒖刂破鱉斫峁;晃1曜际出,完整地提出了一种高精度和高可靠性智能压力变送器的实现方案,实现压力变送器信号获取和处理的模块化、数字化、智能化、自动化。本课题重点解决信号处理电路工作方式和转换方式设置问题、ㄑ缎榈实现、各补偿校正程序算法设计和程序实现问题、串口通讯等问题。论文在第一章概括介绍了智能压力变送器研究的意义和价值,研究历史及现状,各种类型压力变送器的性能对比,陶瓷电容式智能压力变送器设计思路及重难点、创新性,陶瓷电容式压力变送器性能总结;第二章分析对比前端各种压力传感器的性能和结构特点,确定了陶瓷电容式智能压力变送器前端压力传感器的结构,接着介绍了陶瓷电容式压力传感器的制作过程和传感器与信号调理电路的接口;第三章介绍了变送器信号调理电路的性能和内部结构,可编程寄存器的设置方式以匹配系统的工作,的ㄑ协议;第四章介绍了微控制器的内部结构,编程调试工具,以及内部信号处理如非线性补偿、零点漂移校正、灵敏度漂移校正等程序流程图和设计思路,还涉及到时钟单元、计数器、?椤⒋谀?榈扔布坏谖逭陆樯芰墓ぷ魈匦院凸δ埽馕У缏返纳杓疲约爸悄苎沽Ρ渌推魅碛布垢扰措施;第六章介绍了陶瓷电容式智能压力变送器的性能指标和测试、分析;第七章全文总结,并提出了未来优化工作的进一步设想。关键词:压力陶瓷电容智能变送器中国科学技术大学硕十学位论文
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作者签名:盔逍刎年聑日躞作者签名:二左中国科学技术大学学位论文相关声明本人声明所呈交的学位论文,是本人在导师指导下进行研究工作所取得的成果。除已特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含任何他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了明确的说明。本人授权中国科学技术大学拥有学位论文的部分使用权,即:学校有权按有关规定向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅或借阅,可以将学位论文编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。保密的学位论文在解密后也遵守此规定。
件一传感器,包括智能变送器或智能传感器,已经成为各个应用领域中不可第一章智能压力变送器概述进的信号处理电路电容一数字转换器相连,外界压力信号变化时陶瓷在当今信息化的发展过程中,用于信息感知、采集、监控、控制的功能器缺少的重要技术工具。【刻乇鹗墙昀矗捎诳蒲Ъ际酢⒕梅⒄辜吧胶的需要,传感器在各个领域中的作用也日益显著。【目前传感器的应用遍及军事、科研、工业、农业、商业、交通、环保、医疗、卫生、气象、海洋、航天、家用电器⋯⋯各个领域与部门,是自动控制、科学测试、计量核算、监测诊断等系统中不可缺少的基础环节。自上个世纪年代以来国际上便出现了“传感器热”。日本把传感器技术列为年代十大技术之首,美国把传感器技术列为年代项关键技术之一,英国传感器销售额年比年增长倍。悄鼙渌推骰蛑悄艽ǜ衅髯魑4炒ǜ衅鞯姆⒄褂敫慕枪噬险诜伤发展的一项综合性高新科技,它对人类社会产生重要而深远的意义,研究智能变送器或智能传感器具有较大的市场价值和社会意义。智能变送器或智能传感器是带微处理器、兼有信息检测和信息处理功能的传感器,其主要特征就是将传感器检测信息的功能与微处理器的信息处理功能有机地融合在一起。【扑谴ǜ衅骷际酢⒌缱蛹际酢⒓扑慊际鹾屯ㄐ偶际的结合,涉及经典或现代的传感器技术、信号分析与处理、电路与系统、通信与接口、计算机软件设计等多学科,是跨学科的综合技术。智能变送器或传感器代表了传感器的发展方向,是应现代自动化系统发展的需要而提出来的,是传感技术克服自身落后向前发展的必然趋势。【拷沾傻缛菔窖沽Υǜ衅饔胂电容式压力传感器的输出电容