智能复合真空计的研究

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1、摘要随着科学技术的不断的进步，真空技术的应用日益广泛，真空度测量的意义亦愈来愈重要。在真空测量中受传感器的限制，采用单一的传感器时测量范围较窄。为了扩展测量范围，可将两种或两种以上的传感器复合使用，并实现传感器间的智能切换，从而使用一台复合真空计即可实现大范围的真空测量。复合真空计在测量过程中除能实现传感器间的智能切换外，还要能实现同一种传感器的不同量程间的智能切换。一种传感器的测量范围通常跨越3～5个数量级，在不同的数量级下传感器的工作参数是不同的，真空计应能在不同的数量级下适时地调整传感器的工作参数，才能保证测量精度。本系统将用于低真空测量的ZJ--53B型热偶规和用于中真空

2、测量的ZJ一10型电离规复合使用，并实现智能控制。该系统中使用的热偶规传感器具有明显的非线性，为提高测量精度，必须对其进行非线性校正。本论文通过比较论证，选用了三次样条插值算法。通过对三次样条插值算法的分析和验证得知该方法用于热偶规的非线性校正是合适的，满足真空测量的一般精度要求，具有一定的推广应用价值。本系统选用Freescale的MC9S12系列16位单片机作为核心控制器实现智能控制。传感器输出的微弱电信号，经过信号放大和A／0转换，送入单片机中，经过量程转换、非线性处理和标度变换后以数字的形式显示出来，并通过MC9S12内置的tusCANl2模块向CAN总线上传送数据，‘实

3、现与其他设备的实时通讯；该系统还能够根据真空度的变化控制三路继电器的输出以实现简单的对外控制。本论文对智能真空计的总体结构、工作原理、校正算法、硬件电路设计和软件编程等部分作了论述。关键词：真空测量单片机智能控制非线性校正山东大学硕士学位论文AbstractBecausescienceprogressesuuremittingly，thetechniqueofVaClluinappfiesincreasinglyandextensively,andthesignificanceofvacuummeasurementbecomesmcreandmoleimportant．Meter

4、ageinthevactlumissubjectedtorestrictionof辩nsors，themeasuringrangisniR'rowwhenonlyasingIesensorisused．Forenlargingthemeasuringrang，wecanspread2kindsor2kindsabovethescnsorcompoundusage，andrealizetheintelligentswitchingamongsensofs．thuswecanuse∞esetcompoundvacuometertoaccounttheVacUUlnthatCanimm

5、ediatelycattyoutbigscopetomeasure．CompoundvacuometermustbeabletorealizeintelligentswitchingamongSensors,andintelligentswitchingamongdifferentrangesofonesensorinthemeasuringprogress．Themeasurescopeofone5engorusuallycrOSseSover3-5piecestomeasureclass．Underthedifferentamountclass，theworkparamete

6、rofthesell$Orisdifferent．InordertopromisethemeasuringaccuracythevacuometermustbeabletoadjusttheworkparameterofthesellSOl"underthedifferentamountclassingoodtime．ThissystemcompoundsthezJ一53Bthermocouplegaugewhichisusedforlowvacullm．measuringandtheZJ一10ionizationgaugewhichisusedformedianvacuumme

7、asuring，andrealizestheintelligentcon拄01．Thethermocouplegaugeusedinthissystemisobviouslynon-finear．Forraisingmeasureaccuracy,Wemustimprovenonlinearity．Thisthesispassescomparisonaagunmnt，chosetoUsethricesplineinterpolationmethod．Afteranalysisan