智能化扩散硅压力传感变送器的研制

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1、山东建筑大学毕业论文本科毕业论文题目：智能化扩散硅压力传感变送器的研制院（部）：信息与电气工程学院专业：电气工程与自动化班级：电本062姓名：学号：指导教师：完成日期：2010年6月12日47山东建筑大学毕业论文目录摘要IIIABSTRACTIV1前言11.1压力传感器的国内外发展现状11.2压阻式压力传感器简介21.2.1压阻式压力传感器的结构21.2.2压阻式压力传感器的发展21.2.3扩散硅压力传感器的应用31.2.4扩散硅压力传感器的特点41.3扩散硅压力传感器的发展趋势51.4本课题所完成的任务62扩散硅压力传感变送器的原理72.1压阻式压力

2、传感器的机械原理72.2压阻式压力传感器的工作原理83扩散硅压力传感器的温度补偿原理93.1对扩散硅压力传感器进行温度补偿的意义93.2零点温度漂移及其补偿103.2.1零点温度漂移产生的原因103.2.2零点温度漂移的补偿103.3灵敏度温度系数及其补偿143.3.1灵敏度漂移产生的原因143.3.2灵敏度漂移补偿措施1447山东建筑大学毕业论文3.4零位温度系数及其补偿144扩散硅压力变送器整体方案设计与计算174.1电源电路174.1.1传感器供电电路174.1.2信号处理供电电路204.2信号处理电路214.2.1电路工作原理224.2.2滤波

3、电路设计244.2.3调零和调满电路设计254.3电压电流转换264.4两线制输出274.5整机测量与误差分析275MPU最小系统及数据采集通信系统设计335.1系统硬件设计335.2系统软件设计376总结39谢辞41参考文献42附录4347山东建筑大学毕业论文摘要本文介绍了智能化扩散硅压力传感变送器的研制。智能压力传感变送器的核心部件--压力传感器是利用单晶硅的压阻效应（集压力敏感转换于一体），在单晶硅膜片上扩散一个惠斯登应变电桥。惠斯登电桥检测出电阻值的变化，经过差分归一化放大器，输出放大器放大后，再经过电压电流的转换，变换成相应的电流信号，该电流

4、信号通过非线性校正环路的补偿，即产生了与输入电压成线性对应关系的4～20mA的标准输出信号。结合低功耗高性能单片机实现被测参量误差补偿及对传感系统的远程校准及与上位机的数据通信，并使整个测量传感系统具有体积小，重量轻，测量精度高，安装方便，长期稳定度好等优点。关键词：智能化；扩散硅；压力传感器；二线制变送器；补偿47山东建筑大学毕业论文IntelligentDiffusedSiliconPressureSensorTransmitterAbstractThispaperintroducestheintelligentdiffusedsiliconpre

5、ssuresensortransmitter.Thecorecomponentsofintelligentpressuresensortransmitter---thepressuresensorusesthepiezoresistiveeffectofsinglecrystalsilicon(inonesetofpressure-sensitiveandconversion),thesilicondiaphragmstrainontheproliferationofaWheatstonebridge.Wheatstonebridgedetectsch

6、angesinresistance.Afterdifferentialnormalizedamplifier,outputamplifier,andthenaftertheconversionofvoltageandcurrent,itconvertsintoacorrespondingcurrentsignal.Thecurrentsignalchangesintothestandard4～20mAoutputsignalwhichhasalinearcorrespondingrelationshipwiththeinputvoltage,throu

7、ghanonlinearcorrectionloopcompensation.Theoutputofthebridgetherewillbeacorrespondingchangeinthemeasuredpressuresignaloutput.Combinationoflow-powerandhigh-performancesinglechip,itcanrealizetheerrorcompensationofmeasuredparametersandthecalibrationofremotesensingsystemanddatacommun

8、icationwiththehostcomputer.Anditmakesthewholeme