智能压力传感器系统设计

【】如今,我们大家都生活在一个信息时代,传感器技术在当今不断发展进步,使得传感器技术在生活的各各方面都必不可少。小到我们的衣食住行,大到国家海,陆,空,传感器的用途是我们离不开的。计算机的监控系统中也运用了传感器的作用。智能压力传感器系统作为一个新起的技术,受到了人们的关注。在今年来智能压力传感器的研究和发展取得了一定的成就。但这还远远不够,尤其在压力测量这方面还需要更多的发展。原来的传感器在现在已经没有办法满足生活,社会发展的需求,所以在对拥有智能化特质的智能压力传感器系统的诞生,可以较好的为我们的生活需求,生活水平带来以前从来没有的体现和不一样的改变。本文对智能压传感器系统的作用,特性,性质等多个方面进行研究,并对它的智能化功能,硬件配置,软件配置进行了多方面的设计和研究。功能性及其强大,新研发出的微处理器控制系统,其内部集成了大量的仿真模拟和数字外围模块的信息,并且具有较强的数据调理能力和数据处理能力。在整个智能压力传感器系统中保证智能特性的前提下,任具有体积较小,购买成本低,系统一体化和强大的抗干扰能力。
目录
引言 1
一、压力传感器 2
(一)压力传感器概述 2
(二)压力传感器的类型 2
(三)压力传感器的特点 4
(四)压力传感器的制作 4
(五)压阻式压力传感器的工作原理 5
二、智能压力传感器 5
(一)智能压力传感器的结构 5
(二)智能压力传感器的功能 6
(三)智能压力传感器的特点 7
(四)智能压力传感器的发展方向 7
三、硬件设计 8
(一)系统结构设计 8
(二)系统的特点 9
(三)电容位移传感器硬件电路原理图 9
(四)硬件设计原理图 11
四、软件设计 12
(一)语言介绍 12
(二)程序流程图 12
总结 13
致谢 14
参考文献 15
引言
传感器在当今时代的用途极为广泛。本文对智能压传感器系统的作用,特性,性质等多个方面进行研究,并对它的智能化功能,硬件配置,软件配
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置进行了多方面的设计和研究。功能性及其强大,新研发出的微处理器控制系统,其内部集成了大量的仿真模拟和数字外围模块的信息,并且具有较强的数据调理能力和数据处理能力。在整个智能压力传感器系统中保证智能特性的前提下,任具有体积较小,购买成本低,系统一体化和强大的抗干扰能力。
一、压力传感器
(一)压力传感器概述
根据我国的国家标准对传感器的定义,对于传统压力传感器来说,我们给出的定义如下:能够在准确的时间里感受规定的压力信号和测量压力信号,并按照所规定规律立刻转换成可以用输出信号的元器件或者可以输出信号的输出装置。压力传感器的组成普遍是由敏感元件,转换元件,基本转换电路三部分结合而组成。正如下图中组成框图如下图11所示

图11压力传感器组成元件框图
(二)压力传感器的类型
常用的压力传感器有:电阻应变片压力传感器,半导体应变片压力传感器,压阻式压力传感器,电容式压力传感器(如图14所示),电感式压力传感器(如图15所示),光纤式压力传感器(如图16所示)。以下是其中一些传感器的图片,通过图片让我们对传感器的印象更加深刻,同时也可以让我们对传感器的类型有所记忆。
下面主要介绍的是压阻式压力传感器:
在现在这个信息时代,我们通过互联网和书籍的调查与原来所学知识的结合得出现在运用最广泛的,运用最受人们青睐的传感器就是压阻式压力传感器。压阻是压力传感器是利用压力的转换原理得出压阻效应的,并采用微电子这种高端技术研究制作而成。这种压力传感器的精准度很高,灵敏度也很高,动态反应也很好,信息集成化程度高并且远远易于微型化的程度,因此这种压阻式压力传感器得到了最为广泛的应用,同时压力传感器也得到了迅速的进步和发展,属于新起的物理性传感器。如下图12,图13所示 压力传感器

图12 压力传感器主视图
压力传感器可以应用于发动机,柴油机,石油,水利,化工,装载机,火箭导航等方面。

图13 压力传感器侧视图
电容式压力传感器可以用于检测压电微位移,电子显微镜的微调,天文望远镜的微调等等。

图14电容式压力传感器
电感式压力传感器可以用于医学,如节气门位置传感器,进气门压力传感器,曲轴转角传感器,氧传感器等。

图15电感式压力传感器
光纤式压力传感器可以应用于称重领域,煤矿中,原油开采中等方面。

图16光纤式压力传感器
(三)压力传感器的特点
1.传感器的测量程度得到了提高,压力传感器的性能也得到进一步的发展和提升,这样能更好的实现对基本参数的测量和特殊参数以及任何参数的测量,使得传感器可以根据不同的客户的需求去满足不同的要求。
2.传感器的灵敏特性跟随着科技的发展也得到了提高,同时传感器的测量精度也是一样比起原来都提升了一个等级,传感器对于微弱信号源的测量和对不同信号源的校正和补偿都完美的实现了,测量的数据也可以根据自己的需求来收集。
3.传感器在数据测量的稳定性和数据测量的可靠性都得到了升华,减小了很多外界因素带来的不便还有一些因素对压力传感器的输出干扰,使我们对数据的测量可以有更多的选择性,也有更多的可能性。
4.能够实现自我的诊断功能,可以对所发生故障的地方进行诊断,然后锁定修改,发生故障状态的地方会被很快的识别出来,比起以原有的更为全面,提高了保障性,解决一些硬件有时候所不能解决的问题。
5.信号的输出还有接口的选择可以更为多样化,有更多的选择,是通讯距离得到了提升。
(四)压力传感器的制作
1.工作环境在制作之前首先得有一个清洁的工作环境,一位在工作中有很多的细小零件,为了不让零件混乱,工作前先打扫干净工作台是第一要素。
2.料件选择查找在公司里每一条生产线都会有很多料件框分类摆放,因此选择料件要注意是哪条线上的料件以及组件的型号。有很多类型相似的料件却有着很大的区别。所以选择料件式很重要的一部分。
3.传感器的组装之前要做好充足的准备,找好的料件分类摆放在工作台上。迫紧上盖、sensor固定座、sensor组件、深勾滚珠轴承、迫紧、圆弧深勾滚珠轴承、在籍线(磁簧开关)、磁铁其实组装很简单按照规定步骤安装就能完成,不过安装有些注意事项。有些料件式敏感材料,要小心安放不能有刮痕破损。
4.传感器的制作的最终目的是要安装到设备上用于整个设备的运转。将制作好的传感器用一块PCB板固定住,然后用塑焊技术将传感器焊接到设备固定位置的PCB版块上,在将传感器接电之前先要检测信号,用万用表连接检测通路。最后才能接电。这个传感器的作用在于在产品通过生产线会对传感器产生压力,使用滚珠轴承的原因就在此。玻璃板走过传感器滚珠滚动,知道走完传感器中的磁铁会自动帮助传感器复位。这就是我实习公司中所使用的简单力学传感器。

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