数字显示0～100kpa压力测量系统电路设计5

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1、数字显示0～100kPa压力测量系统电路设计目录摘要3关键字31.引言42.数字显示仪表的一般电路框图及对各部分要求52.1数字显示仪表的原理框图52.2传感器输出信号的特点52.3传感器信号的二次变换52.4传感器信号二次变换的组成52.5传感器信号的调理62.6DVM的概述83.数字显示0～100kPa压力测量系统电路设计103.1压力传感器供电电源设计及有关参数计算103.2二次变换电子电路设计及参数计算123.3基于MC14433的DVM电路设计及有关参数计算134.数字显示0～100kPa压力测量系统电路设计205.关于本毕业设计的进一步思考及总结21参考文献2226数字显

2、示0-100kPa压力测量系统电路设计【摘要】本毕业设计课题首先设计出由传感器、传感器供电电路、传感器信号调理电路等单元电路组成的以直流电压信号为输出量的参量（压力）测量电路；同时，配套设计以MC14433为核心的数字式直流电压表。在上述参量（压力）测量电路、DVM的基础上对外围电路再进一步进行相应的扩展构成数字显示式压力测量系统。数字显示式压力测量系统使测量结果一目了然，保证了读数的客观性与准确性，符合人们的读数习惯，缩短了读数和记录的时间，减小了视觉疲劳。【关键词】压力数显MC14433DVM数字显示0-100kPa压力测量系统电路设计1.引言在工农业生产、日常生活、医疗等领域，

3、对压力、温度等26参量的测量及控制始终占据着重要地位。随着科学技术的进步和电子工业的发展，国内外相继推出各种传感器、集成传感器、大规模集成电路及超大规模集成电路，这为开发各种数字仪表，智能数字仪表提供了极大的方便。在数字电压表的基础上配上温度、压力等传感器及相应的测量电路，即可构成一块数字显示式温度计、压力计等各种新型通用、专用数字仪表或测量系统。在工业生产中，为了高效安全生产，必须有效控制生产流程中诸如压力、流量、温度等主要参数。压力是工业生产过程中重要的参数之一，压力的检测和控制是保证生产和设备安全运行必不可少的条件、意义重大；压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器，其广泛应

4、用于各种工业自控环节，涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产控制、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业。数字显示式参量测量系统使测量结果一目了然，保证了读数的客观性与准确性，符合人们的读数习惯，缩短了读数和记录的时间，减小了视觉疲劳。新型数字仪表以其高准确度、高分辨率、高性价比等优良特性而受到人们的青睐。新型数字仪表以其高准确度、高分辨率、高性价比等优良特性而受到人们的青睐。另外，在工农业生产、日常生活、医疗等领域，对温度的测量及控制始终占据着重要地位。本次设计是压力的测量，即是将非电量转换为电量的输出。非电量的电测法是自动检测技术的重要组成部分，内容非常广泛

5、。实际上非电量电测法几乎可以用来测量各种非电量参数，这些参数被用来鉴定各种物理现象、化学现象和工业生产过程。目前普遍采用电子测量线路和电子测量仪表来测量各种非电量（包括除去电参数的一切物理量）是现代自动检测技术发展的一大特点。这是因为电测法有大家所熟知的一系列的优点。这些优点主要是：1）便于实现连续测量；2）便于实现远距离测量与控制；3）具有高的灵敏度和准确度；4）信号传输速度快；5）26测量范围宽广，能够测量较大或较小的数值。通过各种传感器测得的电参量，不仅随着所测非电量的变化而变化，而且还与被测对象的其它物理和化学属性以及周围介质的物理属性有关。如金属导线的电阻不仅依赖于温度，并

6、且与导线在拉力作用下的机械变形有关。如果要利用导线的电阻与拉力的关系来测量拉力，则必须设法补偿因环境温度的变化而引起的导线电阻的变化。因此这不仅对传感器提出了许多要求，而且对测量装置的其它部分，如测量电路和二次仪表也提出了许多要求。2.数字显示仪表的一般电路框图及对各部分要求2.1数字显示仪表的原理框图工业生产过程中常用的数字式仪表有数字式温度计、数字式压力计、数字流量计、数字电子秤等。26数字式仪表的出现适应了科学技术及自动化生产过程中高速、高准确度测量的需要，它具有模拟仪表无法比拟的优点。数字仪表的主要特点有：准确度高、分辨率高、无主观读数误差、测量速度快、能以数码形式输出结果。

7、同时数字量传输信息，可使得传输距离不受限制。数字仪表按工作原理可分为：带微处理器的和不带微处理器的。不带微处理器的仪表，通常用运算放大器和中、大规模集成电路来实现；带微处理器的仪表，是借助软件的方式来实现原理框图中的有关功能。数字显示仪表中由于直接观察到的是所测参数的绝对数字量，所以在数字式显示仪表中除模数（A/D）转换装置外，必须具有另一重要组成部分，即对被测参数的非线性函数的线性化及各种系数的标度变换。标度变换是将仪表显示的数字量和被测物理量统一起来；