基于传感器MPX4115的智能压力检测

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飞行控制系统

飞行控制系统

飞行控制系统为了使无人机飞行控制系统具有强大的数据处理能力、较低的功耗、较强的灵活性和更高的集成度,提出了一种以SmartFusion为核心的无人机飞行控制系统解决方案。

为满足飞控系统实时性和稳定性的要求,系统采用了μC/OS-Ⅱ实时操作系统。

与传统的无人机飞行控制系统相比,在具有很强的数据处理能力的同时拥有较小的体积和较低的功耗。

多次飞行证明,各个模块设计合理,整个系统运行稳定,可以用作下一代无人机高性能应用平台。

关键词:无人机;飞行控制系统;SmartFusion芯片;μC/OS-Ⅱ0 引言飞行控制系统是无人机的重要组成部分,是飞行控制算法的运行平台,它的性能好坏直接关系着无人机能否安全可靠的飞行。

随着航空技术的发展,无人机飞行控制系统正向着多功能、高精度、小型化、可复用的方向发展。

高精度要求无人机控制系统的精度高,稳定性好,能够适应复杂的外界环境,因此控制算法比较复杂,计算速度快,精度高;小型化则对控制系统的重量和体积提出了更高的要求,要求控制系统的性能越高越好,体积越小越好。

此外,无人机飞行控制系统还要具有实时、可靠、低成本和低功耗的特点。

基于以上考虑,本文从实际工程应用出发,设计了一种基于SmartFusion的无人机飞行控制系统。

1 飞控系统总体设计飞行控制系统在无人机上的功能主要有两个:一是飞行控制,即无人机在空中保持飞机姿态与航迹的稳定,以及按地面无线电遥控指令或者预先设定好的高度、航线、航向、姿态角等改变飞机姿态与航迹,保证飞机的稳定飞行,这就是通常所谓的自动驾驶;二是飞行管理,即完成飞行状态参数采集、导航计算、遥测数据传送、故障诊断处理、应急情况处理、任务设备的控制与管理等工作。

飞行控制系统主要完成3个功能任务,其层次构成为三层:最底层的任务是提高无人机运动和突风减缓的固有阻尼——三个轴方向的阻尼器功能;第2层的任务是稳定无人机的姿态角——基本驾驶仪的功能(主要进行角运动控制);第3层的任务是控制飞行高度、航迹和飞行速度,实现较高级自动驾驶功能。

基于51单片机的数字气压计系统设计

基于51单片机的数字气压计系统设计

2019.051概述气压计是利用压敏材料将气压变化转化成易于检测和传输的电信号,然后对电信号进行滤波、放大、通过后续电路处理,并将数据显示出来的一种测量工具。

其在观察压力变化、压力大小测量,以及对其他物理量测量等方面都有十分重要的作用。

传统的水银气压计占用空间较大、气压数据不能直接显示、灵敏度低、易损坏,测量结果受环境影响较大。

随着mems 技术和智能芯片技术的发展,气压计正朝着智能化、无线化、微型化的方向发展。

数字压力传感器的应用领域涵盖了医疗卫生、航空航天、户外作业、工矿企业等,并在人们的日常生活中也很常见,如手机、平板、手环等电子设备大部分都安装了数字气压计,给人们的生活带来了极大的便利。

2系统硬件2.1硬件总体框图本设计是基于MPX4115的数字气压计,硬件处理电路为大气压传感器模拟信号的采集、转换、处理和显示,并根据相应的软件需求设计控制程序。

气压计的硬件主要由4部分组成,分别为单片机最小系统、气压信号采集电路、ADC 转换电路和数码管显示电路。

2.2气压数据采集电路数据采集器件采用压力传感器MPX4115,其类型是硅压力传感器。

这种传感器在制造时引入了先进的微电机技术,薄膜镀金属。

工作温度范围是0℃-85℃,在此温度范围内误差不超过1.5%。

2.3气压信号转换电路ADC0832是常用的A/D 转换芯片,8位分辨率,转换时间短,是模拟量转换电路中常用的器件之一。

在本系统中,单片机所需的数字量信号是由气压传感器采集,然后交给ADC0832进行模数转换,并将转换结果传给单片机进行处理。

常用电路中,单片机与ADC0832之间采用4线制进行连接,ADC0832端的4个引脚依次采用DO、DI、CS、CLK。

但在通信过程中,单片机与ADC0832之间是单工通信,DO 引脚与DI 引脚并不需要同时使用,所以本系统中将DO 引脚和DI 引脚并联在一起进行分时使用。

CS 引脚输入高电平时,芯片禁用,ADC0832不能工作,此时其他引脚CLK、DO、DI 电平状态可任意设置。

基于MPX传感器的数字压力测量仪电路图及源程序详询qq群

基于MPX传感器的数字压力测量仪电路图及源程序详询qq群

在proteus下按照下面的图画出电路图,再将所有程序用keil C编译后生成hex文件导入proteus即可仿真成功!我的另一个文档是关于此的课程设计,欢迎下载!基于MPX4115的数字压力测量仪步骤:(1)在Proteus软件画出电路图(2)用keil C 软件写出C程序,并生成.hex文件,导入到单片机当中,进行仿真,观察结果。

压力测试仪系统描述;输入15--115kPA压力信号输出00h--ffh数字信号(adc0832)在LED上显示实际的压力值,如果超限则报警线性区间标度变换公式:y=(115-15)/(243-13)*X+15kpa作者:单位:日期:2008.3.7********************************************************/#include <reg51.H>#include "intrins.h"#define uint unsigned int#define uchar unsigned char//ADC0832的引脚sbit ADCS =P2^0; //ADC0832 chip seclectsbit ADDI =P3^7; //ADC0832 k insbit ADDO =P3^7; //ADC0832 k outsbit ADCLK =P3^6; //ADC0832 clock signalunsigned char dispbitcode[8]={0xf7,0xfb,0xfd,0xfe,0xef,0xdf,0xbf,0x7f}; //位扫描unsigned char dispcode[11]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,0xff}; //共阳数码管字段码unsigned char dispbuf[4];uint temp;uchar getdata; //获取ADC转换回来的值void delay_1ms(void) //12mhz delay 1.01ms{unsigned char x,y;x=3;while(x--){y=40;while(y--);}}void display(void) //数码管显示函数{char k;for(k=0;k<4;k++){P1 = dispbitcode[k];P0 = dispcode[dispbuf[k]];if(k==1) //加上数码管的dp小数点P0&=0x7f;delay_1ms();}}/************读ADC0832函数************///采集并返回unsigned int Adc0832(unsigned char channel) //AD转换,返回结果{uchar i=0;uchar j;uint dat=0;uchar ndat=0;if(channel==0)channel=2;if(channel==1)channel=3;ADDI=1;_nop_();_nop_();ADCS=0;//拉低CS端_nop_();_nop_();ADCLK=1;//拉高CLK端_nop_();_nop_();ADCLK=0;//拉低CLK端,形成下降沿1_nop_();_nop_();ADCLK=1;//拉高CLK端ADDI=channel&0x1;_nop_();_nop_();ADCLK=0;//拉低CLK端,形成下降沿2_nop_();_nop_();ADCLK=1;//拉高CLK端ADDI=(channel>>1)&0x1;_nop_();_nop_();ADCLK=0;//拉低CLK端,形成下降沿3ADDI=1;//控制命令结束_nop_();_nop_();dat=0;for(i=0;i<8;i++){dat|=ADDO;//收数据ADCLK=1;_nop_();_nop_();ADCLK=0;//形成一次时钟脉冲_nop_();_nop_();dat<<=1;if(i==7)dat|=ADDO;}for(i=0;i<8;i++){j=0;j=j|ADDO;//收数据ADCLK=1;_nop_();_nop_();ADCLK=0;//形成一次时钟脉冲_nop_();_nop_();j=j<<7;ndat=ndat|j;if(i<7)ndat>>=1;}ADCS=1;//拉低CS端ADCLK=0;//拉低CLK端ADDO=1;//拉高数据端,回到初始状态dat<<=8;dat|=ndat;return(dat); //return ad k}void main(void){while(1){ unsigned int temp;float press;getdata=Adc0832(0);if(14<getdata<243) //当压力值介于15kpa到115kpa之间时,遵循线性变换{int vary=getdata; //y=(115-15)/(243-13)*X+15kpapress=((10.0/23.0)*vary)+9.3; //测试时补偿值为9.3temp=(int)(press*10); //放大10倍,便于后面的计算dispbuf[3]=temp/1000; //取压力值百位dispbuf[2]=(temp%1000)/100; //取压力值十位dispbuf[1]=((temp%1000)%100)/10; //取压力值个位dispbuf[0]=((temp%1000)%100)%10; //取压力值十分位display();}}}程序完!。

高精度小型无人机气压高度测量系统的设计

高精度小型无人机气压高度测量系统的设计

高精度小型无人机气压高度测量系统的设计
王晅;李小民
【期刊名称】《测控技术》
【年(卷),期】2012(031)002
【摘要】介绍了一种基于MPX4115传感器和C8051F352单片机的小型无人机
高度测量系统的设计及实现过程,详细论述了系统软硬件的设计原理,对传感器性能
进行了分析并利用压力校验仪对其压力、温度补偿系数进行修正,保证测量准确度;通过硬件设计增加抗干扰能力并设计软件滤波算法提高输出稳定性;对高度-气压
公式进行了插值拟合,解决了单片机计算能力不足的问题,提高计算性能;该系统具
有小型化、功耗低、结构简单、精度高,稳定性和抗干扰能力强等优点.
【总页数】5页(P12-15,19)
【作者】王晅;李小民
【作者单位】军械工程学院光学与电子工程系,河北石家庄050003;军械工程学院
光学与电子工程系,河北石家庄050003
【正文语种】中文
【中图分类】TP212
【相关文献】
1.基于单片机的无人机气压高度测量系统的设计 [J], 吕亚强;严家明;毛瑞娟
2.基于MPX4115的小型无人机气压高度测量系统设计 [J], 黄成功;邵琼玲;王盛军;丁东方;郜中华
3.基于FPGA的无人机气压高度测量系统设计 [J], 严家明;张宏涛
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5.无人机高精度容错高度测量系统设计 [J], 浦黄忠;胡勇;王道波
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万方检测

万方检测

基于单片机的气压计的设计摘要:气压计在我们平常生活当中的使用不是特别明显,很多人甚至从未接触过气压计。

但是气压计在实际应用中是非常广泛的。

它在多方面都有应用,例如国防方面、医疗方面、工业领域。

我的这篇设计里就阐述了一种基于MPX4115的气压系统的实时显示电路设备。

它开始是通过气压传感器大获得气压的模拟电压值。

接下来,它就会将获得的模拟电压值通过A/D转化为单片机能够处理的数字信号。

最终,在单片机的控制下在LED上显示实际气压值。

这个设计要达到的最终现象是:进行软件调试之后,随着气压传感器的数值变化,LED就会显示不同的数值。

关键词: A/D转换器;单片机;气压传感器;液晶显示器;trial fields. I elaborated on this design in real-time display circuit apparatus MPX4115 pressure system is based. It began large analog voltage value obtained by the pressure pressure sensor. Next, it sets the analog voltage value obtained by A / D converted digital signal to the microcontroller can handle. Finally, under the control of the microcontroller to display the actual pressure value on the LED. This design to achieve the ultimate phenomenon: After software debugging, along with changes in the value of pressure sensor, LED will display different values.Keywords: A / D converter; SCM; pressure sensor; LCD display;第一章前言1.1课题背景1643年,托里拆利试验的成功,意味着人类开始认识到大气压的存在起先着手研究大气压给我们的生活带来的影响。

MPXHZ6115大气压力测量试验

MPXHZ6115大气压力测量试验

内燃机测试技术试验实验MPXHZ6115大气压力测量试验实验学时:2实验类型:基础型实验对象:本科生一.实验目的:1.了解半导体压力测量基本原理。

2.了解MPXHZ6115大气压力特性。

3.掌握MPXHZ6115大气压力测量电路实现4.掌握MPXHZ6115大气压力软件算法推导。

二.实验原理及设备说明1.半导体压力测量基本原理由半导体压力敏感元件构成的传感器。

对压力、应变等机械量进行信息处理的必要条件是把机械量转换成电学量,这种机-电变换装置就是压力传感器。

半导体压力传感器可分为两类,一类是根据半导体PN结(或肖特基结)在应力作用下,特性发生变化的原理制成的各种压敏二极管或晶体管。

这种压力敏感元件的性能很不稳定,未得到很大的发展。

另一类是根据半导体压阻效应构成的传感器,这是半导体压力传感器的主要品种。

早期大多是将半导体应变片粘贴在弹性元件上,制成各种应力和应变的测量仪器。

60年代,随着半导体集成电路技术的发展,出现了由扩散电阻作为压阻元件的半导体压力传感器。

这种压力传感器结构简单可靠,没有相对运动部件,传感器的压力敏感元件和弹性元件合为一体,免除了机械滞后和蠕变,提高了传感器的性能。

半导体具有一种与外力有关的特性,即电阻率(以符号表示)随所承受的应力而改变,称为压阻效应。

单位应力作用下所产生的电阻率的相对变化,称为压阻系数,以符号表示。

以数学式表示为Δρ/ρ=kσ,其中ρ为电阻率,k为压阻系数,σ为应力;半导体电阻承受应力时所产生的电阻值的变化(ΔR/R),主要由电阻率的变化所决定,所以上述压阻效应的表达式也可写成ΔR/R=kσ;因此应力为压力等型式的话,就可以把压力的变化转换为电阻的变化,然后通过测量电路实现压力的测量。

常用半导体压力传感器选用N 型硅片作为基片,先把硅片制成一定几何形状的弹性受力部件,在此硅片的受力部位,沿不同晶向制作四个P型扩散电阻,然后用这四个电阻构成四臂惠斯登电桥,在外力作用下电阻值的变化就变成电信号输出。

基于传感器MPX4115的智能压力检测概要

基于传感器MPX4115的智能压力检测概要

成都理工大学工程技术学院毕业论文基于传感器MPX4115的智能压力检测系统设计与仿真作者姓名:专业名称:指导教师:摘要数字式气压计被广泛应用于当前工业领域、国防领域、医疗领域以及日常生活中。

本设计中就介绍了一种气压的实时显示设备。

它利用软、硬件基础知识,通过单片机与气压传感器的结合,使得在液晶显示器上显示出当前大气压值。

本文详细的描述了基于mpx4115气压计的多功能应用以及软硬件实现的过程。

本设计是基于气压传感器mpx4115的精密数字气压设计系统。

通过气压传感器mpx4115获得与大气相对应的模拟电压值,并经过电压/频率(V/F)装换模块装换为数字脉冲,通过单片机接受脉冲数,依据电压与频率的线性关系式计算出相对应的实际气压值,最后在单片机的控制下由液晶显示电路显示出实际气压值。

总体目标是实现系统的可靠性、稳定性、安全性和经济性。

关键词:mpx4115;气压传感器;单片机;液晶显示;V/F装换器AbstractDigital pressure gauge is widely used in the industrial field, national defense field, medical field and in daily life. This design introduced real-time display equip- ment for pressure. It makes use of soft, hardware based on knowledge, through a com- bination of single chip microcomputer and pressure sensor, which shows the current high pressure in the liquid crystal display. This paper describes the process of application of multifunctional mpx4115 barometer of the hardware and software based on.This design is digital precision pressure design system of pressure sensor based on mpx4115. Mpx4115 pressure sensor through the received analog voltage corresponding to the atmospheric value, and through the voltage / frequency (V/F) loaded module loaded into digital pulse, pulse number through the microcontroller, based on the linear relationship between the voltage and frequency to calculate the actual pressure value corresponding to the rear, under the control of MCU by liquid crystal display the circuit shows the actual pressure values. The overall goal is to achieve system reliability, stability, security and economy.Keywords mpx4115Gs pressure transducer Single chip microcomputer Liquid crystal display V oltage / frequency conversion目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)1绪论 (1)1.1 课题设计原理及要求 (1)1.2 技术概况及发展趋势 (1)1.2.1 传感器的技术性能 (1)1.2.2 传感器的发展趋势 (2)1.3 数字气压计系统的设计意义 (4)2 系统总体设计 (6)2.1 设计整体思想 (6)2.2 系统总体框图 (6)2.3 系统各功能模块的设计思想 (7)3 硬件电路设计 (8)3.1 数据采集模块 (8)3.1.1 数据采集模块的芯片选择 (8)3.1.2 数据采集的仿真原理图 (9)3.1.3 气压传感器MPX4115的原理 (10)3.2 数据转换模块 (11)3.2.1 数据转换芯片选择 (11)3.2.2 数据转换电路部分电路原理图 (12)3.2.3 ADC0832的原理 (13)3.3 数据处理模块 (14)3.3.1 数据处理模块的芯片选择 (14)3.3.2 单片机部分的原理图 (14)3.3.3 AT89C52引脚及功能 (15)3.4 数据显示模块 (18)3.4.1 显示模块的芯片选择 (18)基于传感器的智能压力检测系统设计3.4.2 显示器LCD部分的原理图 (19)3.4.3 LCD1602原理 (19)3.5 电源模块、数据下载模块及报警模块 (22)4 仿真工具介绍 (24)4.1单片机C语言 (24)4.2 Keil软件介绍 (25)4.3 Proteus软件介绍 (25)4.3 Protel99介绍 (26)5 软件系统设计 (28)5.1 程序流程图 (28)5.2气压值计算 (29)6 系统的调试与仿真 (30)6.1 系统仿真电路图 (30)6.2 系统仿真结果 (32)总结 (35)致谢 (36)参考文献 (37)附件1 系统整体框图 (38)附件2 系统Protel图 (39)1 电路原理图 (39)2 PCB 版图 (40)附件3 程序代码 (41)基于传感器MPX4115的智能压力检测系统设计与仿真1绪论1.1 课题设计原理及要求数字式气压计是利用压敏元件将待测气压直接变换为易检测、传输的电流或电压信号,再经过后续电路处理并显示的一种设备。

MPX4115实验报告

MPX4115实验报告
E2=0;
}
/*写数据*/
void LCDdata(bit lcde,uchar temp){
delay(2);
E1=0;//禁止控制器
E2=0;
气压传感器MPX4115的管脚说明如表1所示:
表1 气压传感器MPX4115的管脚说明
气压传感器MPX4114的特性参数如表2所示:
表2气压MPX4115的特性参数
2.3
2.3.1
气压传感器MPX4115输出的是模拟电压,因此,必须进行模拟到数字的转换才能交由单片处理。关于A/D转换,本实验采用一种电压频率转换电路来实现模拟电压数字化的处理。
本设计要实现的数字气压计显示的是绝对气
压值,同时为了简化电路,提高稳定性和抗
干扰能力,要求使用具有温度补偿能力的气
压传感器。经过综合考虑,本设计选用美国
摩托罗拉公司的集成压力传感器。
MPX4115可以产生与所加气压呈线性
关系高精度模拟输出电压。
2.2.2
数据采集模块由气压传感器MPX4115
构成,采集的是大气压值。其中1脚是
数据转换模块原理图如图4所示 图4
LTC1297各引脚说 明:
引脚 1为片选输入:该引脚上的逻辑低电平将使能LTC芯片,该引脚上的高电平将使芯片处于掉电状态。
引脚 2 ,3 模拟输入端:输入必须是无噪音的(相对于GND)。
引脚 4 GND模拟地:GND必须直接连接到模拟地。
引脚 5 参考电压输入端:参考输入定义了A/D的跨度,并且它必须相对于GND而言没有噪音干扰。
兼容标准MCS-51指令系统,片内置通用8位中央处理
器(CPU)和Flash存储单元,功能强大AT89C51单
片机可为您提供许多高性价比的应用场合,可灵活
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基于传感器MPX4115的智能压力检测系统设计与仿真作者姓名:专业名称:指导教师:摘要数字式气压计被广泛应用于当前工业领域、国防领域、医疗领域以及日常生活中。

本设计中就介绍了一种气压的实时显示设备。

它利用软、硬件基础知识,通过单片机与气压传感器的结合,使得在液晶显示器上显示出当前大气压值。

本文详细的描述了基于mpx4115气压计的多功能应用以及软硬件实现的过程。

本设计是基于气压传感器mpx4115的精密数字气压设计系统。

通过气压传感器mpx4115获得与大气相对应的模拟电压值,并经过电压/频率(V/F)装换模块装换为数字脉冲,通过单片机接受脉冲数,依据电压与频率的线性关系式计算出相对应的实际气压值,最后在单片机的控制下由液晶显示电路显示出实际气压值。

总体目标是实现系统的可靠性、稳定性、安全性和经济性。

关键词:mpx4115;气压传感器;单片机;液晶显示;V/F装换器AbstractDigital pressure gauge is widely used in the industrial field, national defense field, medical field and in daily life. This design introduced real-time display equip- ment for pressure. It makes use of soft, hardware based on knowledge, through a com- bination of single chip microcomputer and pressure sensor, which shows the current high pressure in the liquid crystal display. This paper describes the process of application of multifunctional mpx4115 barometer of the hardware and software based on.This design is digital precision pressure design system of pressure sensor based on mpx4115. Mpx4115 pressure sensor through the received analog voltage corresponding to the atmospheric value, and through the voltage / frequency (V/F) loaded module loaded into digital pulse, pulse number through the microcontroller, based on the linear relationship between the voltage and frequency to calculate the actual pressure value corresponding to the rear, under the control of MCU by liquid crystal display the circuit shows the actual pressure values. The overall goal is to achieve system reliability, stability, security and economy.Keywords mpx4115Gs pressure transducer Single chip microcomputer Liquid crystal display V oltage / frequency conversion目录摘要.................................................................................................................. Abstract (I)目录.................................................................................................................. 1绪论 01.1 课题设计原理及要求 01.2 技术概况及发展趋势 01.2.1 传感器的技术性能 01.2.2 传感器的发展趋势 (1)1.3 数字气压计系统的设计意义 (3)2 系统总体设计 (5)2.1 设计整体思想 (5)2.2 系统总体框图 (5)2.3 系统各功能模块的设计思想 (6)3 硬件电路设计 (7)3.1 数据采集模块 (7)3.1.1 数据采集模块的芯片选择 (7)3.1.2 数据采集的仿真原理图 (8)3.1.3 气压传感器MPX4115的原理 (9)3.2 数据转换模块 (10)3.2.1 数据转换芯片选择 (10)3.2.2 数据转换电路部分电路原理图 (11)3.2.3 ADC0832的原理 (12)3.3 数据处理模块 (13)3.3.1 数据处理模块的芯片选择 (13)3.3.2 单片机部分的原理图 (13)3.3.3 AT89C52引脚及功能 (14)3.4 数据显示模块 (17)3.4.1 显示模块的芯片选择 (17)3.4.2 显示器LCD部分的原理图 (18)3.4.3 LCD1602原理 (18)3.5 电源模块、数据下载模块及报警模块 (20)4 仿真工具介绍 (23)4.1单片机C语言 (23)4.2 Keil软件介绍 (24)4.3 Proteus软件介绍 (24)4.3 Protel99介绍 (25)5 软件系统设计 (27)5.1 程序流程图 (27)5.2气压值计算 (28)6 系统的调试与仿真 (29)6.1 系统仿真电路图 (29)6.2 系统仿真结果 (31)总结 (34)致谢 (35)参考文献 (36)附件1 系统整体框图 (37)附件2 系统Protel图 (38)1 电路原理图 (38)2 PCB 版图 (39)附件3 程序代码 (40)1绪论1.1 课题设计原理及要求数字式气压计是利用压敏元件将待测气压直接变换为易检测、传输的电流或电压信号,再经过后续电路处理并显示的一种设备。

本设计是基于MPX4115压力传感器设计的。

它是一种测量大气压力的传感器,一般把作用于单位面积上空气柱的重量称为大气压力,简称气压。

气象研究表明,在空间垂直上方气压随着高度的增加而降低,这种变化的幅度在近表面和高空时又有所不同,近地表时气压随着高度增加而降低的幅度最大,越到高空这种变化越缓慢。

气压还会受空气中的气流影响,若空气中有下降气流,气压会增加;若空气中有上升气流,气压会减小。

本课题利用单片机控制实现气压计的功能并有以下要求:采用MPX4115压力传感器,气压测量范围在15~115kPA压力信号,精度为0.1。

必须采用液晶显示器LCD1602,显示测量压力值。

如果超出极限范围则需要报警。

以C语言为开发工具,进行设计及仿真。

1.2 技术概况及发展趋势基于传感器在本设计中的重要作用,下面介绍一下传感器的技术性能以及发展趋势。

1.2.1 传感器的技术性能差动技术:差动技术是传感器中普遍采用的技术。

它的应用可显著地减小温度变化、电源波动、外界干扰等对传感器精度的影响,抵消了共模误差,减小非线性误差等。

不少于传感器由于采用了差动技术,还可以使灵敏度增大。

平均技术:在传感器中普遍采用平均技术可产生平均效应,其原理是利用若干个传感器单元同时感受测量,其输出则是这些单元输出的平均值,若将每个单元可能带来的误差均可看作随机误差且服从正太分布,根据误差理论,总的误差将减小。

可见,在传感器中利用平均技术不仅可使传感器误差减小,且可增大信号量,即增大传感器灵敏度。

补偿与修正技术:补偿与修正技术在传感器中得到广泛的应用。

这种技术的应用大致是针对下列两种情况。

一种是针对传感器本身特性,另一种是针对传感器的工作条件或外界环境的。

对于传感器特性,可以找出误差的变化规律,或者测出其大小和方向,采用适当的方法加以补偿或修正。

针对传感器工作条件或外界环境进行误差补偿,也可提高传感器精度的有力技术措施。

不少传感器对温度敏感,由于温度变化引起的误差十分可观。

为了解决这个问题,必要时可以控制温度,搞恒温装置,但往往费用太高,或使用现场不允许。

而在传感器内引入温度误差补偿又常常是可行的。

这时应找出温度对测量值影响的规律,然后引入温度补偿措施。

稳定性处理:传感器作为长期测量或反复使用的器件,其稳定性显得特别重要,其重要性甚至胜过精度指标,尤其是对那些很难或无法定期鉴定的场合。

造成传感器性能不稳定的原因有:随着时间的推移和环境条件的变化,构成传感器的各种材料与元器件性能将发生变化。

为了提高传感器性能的稳定性,应该材料、元器件或传感器整体进行必要的稳定性处理。

如结构材料的时效处理、冰冷处理、永磁材料的时间老化、温度老化、机械老化及交流稳磁处理,电气元件的老化筛选等。

1.2.2 传感器的发展趋势传感器的发展就如同其他产品的发展一样,不仅取决于专业的技术水平、材料的使用,还取决于工艺等很多方面。

对于新型工艺的使用:在发展新型传感器中,离不开新工艺的采用。

新工艺的含义范围很广,这里主要指与发展新兴传感器联系特别密切的微细加工技术。

该技术又称为微机械加工技术,是今年来随着集成电路工艺发展起来的,它是离子束、电子束、分子束、激光束和化学刻蚀等用于微电子加工的技术,目前已越来越多地用于传感器领域,例如溅射、蒸馏、等离子体刻蚀、化学气体淀积、外延、扩散、腐蚀、光刻等。

迄今已有大量采用上述工艺制成的传感器。

目前,各类集成化传感器已有许多系列的产品,有些已得到广泛应用。

集成化已经成为传感器技术发展的一个重要方向。

随着集成化技术的发展,各类混合集成和单片机集成式压力传感器相继出现,有的已经成为商品。

集成化压力传感器有压阻式、电容式、等类型,其中压阻式集成化传感器发展快、应用广。

自从压阻效应发现后,有人把4个力敏电阻构成的全桥坐在硅膜上,就成为一个集成化压力传感器。

国内在80年代就研发出把压敏电阻、电桥、电压放大器和温度补偿电路集成在一起的单块压力传感器,其性能与国外同类产品相当。

由于采用了集成工艺,将压敏部分和集成电路分为几个芯片,然后混合集成为一体。

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