一臺便攜式數(shù)字壓力校驗(yàn)儀相當(dāng)于一套包括標(biāo)準(zhǔn)壓力計(jì)(浮球壓力計(jì)或活塞壓力計(jì))、空氣壓縮機(jī)(或氣瓶)、24V直流穩(wěn)壓電源和高精度數(shù)字電壓表組成的壓力表校驗(yàn)系統(tǒng) 壓力校驗(yàn)儀采用本所生產(chǎn)的壓力傳感器,具有精度高、穩(wěn)定性優(yōu)良、回差小、靈敏度高等優(yōu)良特性,加之精良的低功耗電路設(shè)計(jì)及
軟件補(bǔ)償、模塊化監(jiān)控設(shè)計(jì).確保校驗(yàn)儀成為冶金、石油、化工、電力 環(huán)保等大量應(yīng)用部門及自動化儀表車間、制造廠的有關(guān)工作人員非常得力的助手。
二、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能
便攜式數(shù)字壓力校驗(yàn)儀采用一體化全鋼性密封結(jié)構(gòu)壓力傳感器,整機(jī)以微處理器為核心,實(shí)現(xiàn)壓力輸出的溫度非線性補(bǔ)償,補(bǔ)償精度優(yōu)于0.05 ,以手動壓力泵和調(diào)節(jié)器實(shí)現(xiàn)壓力供應(yīng),通過點(diǎn)陣液晶顯示器進(jìn)行各種功能顯示。見圖1。
主機(jī)通過柔性鍵盤操作,實(shí)現(xiàn)以下功能:
1.壓力和電參數(shù)同時(shí)顯示,可以監(jiān)測變送器工作狀態(tài);
2.現(xiàn)場溫度顯示;
3.零點(diǎn)遷移和校準(zhǔn).可以同時(shí)完成壓力漂移校準(zhǔn);
4.測量峰值檢測、數(shù)字濾波、電池狀態(tài)、充電狀態(tài)、比率測試、限值設(shè)定;
5.對壓力回路泄漏檢測及報(bào)警;
6.壓力測試結(jié)果分析與存貯;
7.可由RS一232一C串行通信口,實(shí)現(xiàn)與用戶計(jì)算機(jī)連接,由PC機(jī)完成數(shù)據(jù)分析處理等
三、系統(tǒng)工作原理
擴(kuò)散硅壓力傳感器利用硅壓阻效應(yīng),采用半導(dǎo)體集成電路工藝在硅材料上擴(kuò)散雜質(zhì),形成電阻條,構(gòu)成惠斯登電橋(圖2)。由于它具有遲滯小、精度高、體積小等特性,被廣泛應(yīng)用。但由于溫度變化對硅傳感器的諸多影響:半導(dǎo)體載流子濃度、硅膜片鈍化膜應(yīng),力 封接應(yīng)力、充灌硅油體積和隔離膜片應(yīng)力等發(fā)生變化,所以必須對其加以補(bǔ)償,才能充分發(fā)揮其優(yōu)越性。溫度穩(wěn)定性是擴(kuò)散硅壓力傳感器成功應(yīng)用的關(guān)鍵,傳統(tǒng)的無源網(wǎng)絡(luò)補(bǔ)償技術(shù),采用圖3示出的電阻網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行補(bǔ)償,由于內(nèi)部補(bǔ)償不完全,外部元件穩(wěn)定性影響,從而限制了補(bǔ)償精度,而將單片機(jī)與壓力傳感器結(jié)合起來,經(jīng)過軟件補(bǔ)償,使整機(jī)在工作溫區(qū)0~40℃ 內(nèi),精度優(yōu)于0、05 。
四、系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路
便攜式數(shù)字壓力校驗(yàn)儀為方便工業(yè)現(xiàn)場的測量與校驗(yàn)應(yīng)用,儀表由充電電池供電,主機(jī)耗電要小,我們采用HCMOS電路設(shè)計(jì),使其具有CMOS 電路功耗低、抗干擾能力強(qiáng)、電壓工作范圍大的特點(diǎn),又兼有TTL電路速度快的優(yōu)點(diǎn),保證整機(jī)可靠工作。系統(tǒng)軟件采用模塊化設(shè)計(jì),由匯編語言和PL/M一51語言編寫。主模城監(jiān)視鍵盤、顯示狀杰: 橫裊帕壓力測試、電量測試、智能顯示等構(gòu)成,以獲取數(shù)據(jù),加以顯示。由于采用點(diǎn)陣LCD,增加人機(jī)對話效果,使之使用更加方便,并可現(xiàn)場設(shè)定部分參數(shù)。
五、主要技術(shù)指標(biāo)
1、顯示范圍{士99999}
2.分辨率:
25okPa以下為0.05kPa,
250kPa 上(古250kPa)為0 lkPa,
V、DC谫l量:2V DC為0.0001V DC,
20V DC為0.001V DC.
30V DC 為0|01V DC,
mA.DC涮量:0~30mA DC為0.01mA;
3.供電電源 9V鎳鎘充電電池;
4、功耗:<14mA(不輸出24V 電源);
5.工作環(huán)境;溫度0-4O'C,濕度<85% ;
6.精度:包括非線性、遲滯、重復(fù)性總和;非常大量程范圍:0.05 F·s~0.1 F ·S,
V.DC:o.05 F ·S,
mA.DC:0.1%F ·S;
7.電源輸出:24V(-2:5 ),30mA;
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