智能化壓力傳感器的設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告-在線瀏覽
2025-03-10 16:00本頁(yè)面
【正文】 有較高的智能化程度。并對(duì)傳感器系統(tǒng)進(jìn)行了較全面的抗干擾和系統(tǒng)故障自診斷設(shè)計(jì)，保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。本系統(tǒng)在軟件上運(yùn)用C語(yǔ)言編程，系統(tǒng)采用與PC機(jī)通信，完成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)處理以及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示等功能，便于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集中監(jiān)控。二、 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)（含文獻(xiàn)綜述）傳感器技術(shù)是現(xiàn)代測(cè)量和自動(dòng)化技術(shù)的重要技術(shù)之一。在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防、科技等各個(gè)領(lǐng)域，傳感器技術(shù)都得到了廣泛的應(yīng)用，并展現(xiàn)出極其廣闊的前景。許多國(guó)家對(duì)傳感器技術(shù)的發(fā)展十分重視。我國(guó)對(duì)傳感器的研究也有二十多年的歷史并取得了很大的成就“?。但是從總體來(lái)看，與國(guó)外傳感器技術(shù)的發(fā)展相比，我國(guó)對(duì)傳感器技術(shù)的研究和生產(chǎn)還比較落后，現(xiàn)正處于方興未艾的階段。從市場(chǎng)銷(xiāo)售情況來(lái)看，壓力傳感器占第一位。集成電路部分若制作了微處理機(jī)，則形成智能化傳感器。進(jìn)入90年代，發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)傳感器在信息社會(huì)中的作用有了新的認(rèn)識(shí)和評(píng)價(jià)，我國(guó)的八六三科技攻關(guān)計(jì)劃中也將傳感器的研究放在重要位景上。目前我國(guó)從事傳感器生產(chǎn)的廠家有1300家，所生產(chǎn)的產(chǎn)品種類(lèi)有300余種，產(chǎn)量1億多只。從而導(dǎo)致品種不全，產(chǎn)量過(guò)低，僅滿足國(guó)內(nèi)需求的20％～30％。雖說(shuō)我國(guó)傳感器技術(shù)與發(fā)達(dá)國(guó)家傳感器技術(shù)相比還比較落后，但并不是說(shuō)我國(guó)的傳感器特性都不如國(guó)外的好。對(duì)量程為100kPa的壓力傳感器，非線性、滯后、重復(fù)性均優(yōu)于510印s。壓敏器件的可靠性MTTF已達(dá)到較好水平。三、 本課題研究?jī)?nèi)容本文在對(duì)傳統(tǒng)的壓力傳感器結(jié)構(gòu)及性能、智能壓力傳感器系統(tǒng)的理論及應(yīng)用進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一種具有體積小、成本低、壽命長(zhǎng)、量程范圍大、反應(yīng)速度快、智能化程度較高等特點(diǎn)的智能壓力傳感器。介紹了系統(tǒng)構(gòu)成及本系統(tǒng)的特點(diǎn)和程序軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)。采用高性能、低價(jià)格、小體積的微處理器進(jìn)行控制并實(shí)現(xiàn)智能化信息處理與自我管理：小體積器件使電路板尺寸很小，并與傳感元件一體化設(shè)計(jì)，從而使整個(gè)系統(tǒng)具有體積小、成本低的特點(diǎn)，抗干擾能力也較強(qiáng)。在對(duì)智能傳感器系統(tǒng)的智能化功能深入研究的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了較為完善的智能化軟件。對(duì)傳感器系統(tǒng)進(jìn)行了較全面的抗干擾和系統(tǒng)白診斷設(shè)計(jì)，保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。四、 本課題研究方案 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本文設(shè)計(jì)的傳感器提供了一種精確測(cè)量壓力的系統(tǒng)方法，他將三種技術(shù)融為一體：硅壓阻傳感元件、微型計(jì)算機(jī)和信號(hào)處理。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，智能壓力傳感器應(yīng)采用低價(jià)格、小體積、高性能價(jià)值比的8位微處理器(單片機(jī))控制，用以實(shí)現(xiàn)傳感器信息的處理、數(shù)字通信和智能化管理。本文采用固態(tài)壓阻式壓力傳感器，其機(jī)構(gòu)包括外殼，硅膜片和引線。膜片兩邊有兩個(gè)壓力腔，一個(gè)是與被測(cè)系統(tǒng)相連的高壓腔，另一個(gè)是低壓腔，一般與大氣相通，也有做成真空的。四個(gè)電阻用導(dǎo)線接成平衡電橋。利用電阻的特征，選擇適當(dāng)位置布置電阻，使其直接入電橋四臂中，從而構(gòu)成全等臂差動(dòng)電橋，如圖2所示。在智能壓力傳感器的
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