1.傳感器部分 敏感元件:介質壓力通過隔離膜片和灌充油傳遞到δ室中心的測量膜片,該測量膜片是一張緊的彈性元件,用于檢測在測量膜片上的差壓。測量膜片的位移量與差壓成正比,zui大位移為0.004inch(0.10mm)。測量膜片的位置由它兩側的電容固定極板通過壓力/頻率轉換電路檢測出來。 振蕩和解調電路: 該電路是用來將敏感元件所承受的壓力轉換成頻率信號,供CPU采樣使用。 溫度傳感器 用來測量壓力傳感器的工作介質溫度,并將其轉換為數字信號,供微處理器進行數字溫度補償。 特征化EEPROM: 保存變送器溫度補償、傳感器特征化曲線及特征數據、數字微調數據和組態參數數據等。即使斷電,仍能完整地保存存儲器中的數據。
2.電子線路部分 微處理器: 微處理器控制變送器的運行,對壓力敏感元件通過振蕩電路和溫度傳感器對其工作壓力和工作介質溫度進行檢測。微處理器利用傳感器特征化EEPROM中的數據進行線性化處理和補償運算,計算出工作介質的壓力值,并送往數/模轉換器和HART通信部分。MPM316W智能變送器(亨利儀表)
本課題的采樣由差壓傳感器和溫度傳感器完 成。通常傳感器存在交叉靈敏度 ,表現在傳感器的輸出值不單決定于一個參量,當其他參量變化時,輸出值也要發生變化。例如一個壓力(差)傳感器,當壓力(差)參量恒定而溫度或靜壓參量變化時,其輸出值也發生改變,那么這個壓力(差)傳感 器就存在有對溫度或對靜壓參量的交叉靈敏度。存在交叉靈敏度的傳感器,其性能不穩定,測量精 度低。多傳感器的信息融合技術[2] 就是通過對多個參數的監測并采用一定的信息處理方法達到提高每一個參量測量精度的目的。MPM316W智能變送器(亨利儀表)、本文僅討論二傳感器信息融合原理。 二傳感器可測量兩個參量,得到兩個參量的信息。兩個信息的融合算法可以有多種,曲面擬合算法是基本之一,也就是二維回歸分析法。下面討論曲面擬合法基本原理。 已知壓力傳感器輸出值電壓UP,且存在溫度靈敏度。因此只對壓力傳感器進行一維標定實驗。若由獲得的輸入(壓力P)輸出(電壓UP)特性曲線來求取被測壓力值會有較大誤差(因為被測量P不是輸出值UP的一元函數)。而另一溫度傳感器輸出電壓Ut代表溫度信息t;則壓力參量P可用UP及Ut二元函數來表示才較完備
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