一种智能压力传感器无线数据采集系统的设计.pdfVIP

维普资讯 Signa|Process System 设计 摘要 ：介绍了一种智能压力传感器测量电路的设计方法 ，并通过软件的方法实现温度补偿 ，最后通过无 线收发模块 nRF401[1]实现数据的无线传输。该系统可以在一些特殊的场所实现信号的采集、处理和发 送，解决了复杂的现场连线，并且具有成本低、可靠性好、实用性强等优点。 关键字 ：智能压力传感器 ；温度补偿；无线传输 中图分类号：TP274．2 文献标识码：A 文章编号：1006—883X(2006)11—0031一O0O4 刘新月 吕增良 孙以材 林波 1．一l 一 、 前言 随着我国工业、农业和科学技术的不断发展 ，压力传感器的应用领域越来越广泛，因此也对压力传感器 的技术性能指标提出了更高的要求。例如在有些领域，由于条件所限，采用普通有线电缆引出信号是无法满 足要求或者跟本无法实现的。一个比较好的解决方案就是采用无线传输技术，将采集的数据通过无线链路发 送到数据接收端，构成无线数据采集系统。本文介绍了一种基于nRF40I芯片的智能压力传感器无线数据采 集系统的设计。此系统中智能压力传感器采用软件的方法实现了温度补偿 。无线采集系统采用一主多从的体 系结构，主机能够同时对多点进行无线数据采集 。通过制定简单的传输协议来协调主从机间的数据发送，以 保证数据的可靠传输。通过与系统的信息交互，用户可以对系统的采样频率等参量进行控制 。 二、系统设计 模 此压力传感器无线 压力传感器 拟 采集系统由前端传感器 通 数据采集发射部分及末 道 端的数据接收部分组成 前端压力传感器数 据采集发射部分由硬件 和软件两部分组成，系统 图l 传感器数据采集发射部分硬件框图 硬件主要包括四部分如 图l所示，即压力传感器及其放大部分、温度传感器及其放大部分、A／D转换部分、单片机与无线发射电路。 软件部分包括 以下几个模块：对单片机 以及A／D转换器的初始化、A／D转换器的校准包括各通道增益、零点 漂移校正、现场压力和温度数据的采集、压力传感器的零点校准，温度漂移补偿和非线性补偿、发送程序。 末端数据接受部分由无线接收电路、单片机、显示部分和键盘输入组成，如图2所示。无线收发模块把 接收到的压力信号传送给单片机 ，单片机对接收到的信号进行必要的处理后发送到显示设各显示给用户，也 可以根据需要把数据存储到存储器件中。用户通过键盘对系统进行控制。 维普资讯 三、硬件电路 个传感器温度值从而简化了信号采集 l、压力传感器 系统的电路结构。它的测量温度范围 本系统采用的为硅压阻式压 为 ．55。C～+l25。C，在．10。C～+85。C 力传感器，压阻式压力传感器的 范围内，精度为±O．5。C。现场温度直 四个检测电阻多接为惠斯登电桥