ZMD31050在力传感器智能信号修调技术中的应用.pdf

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1、146传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2012年第31卷第12期ZMD31050在力传感器智能信号修调技术中的应用李纯，程静贤，李琦(中国空气动力研究与发展中心。四川绵阳621000)摘要：介绍了ZMD31050⋯在力传感器测试仪中的应用，首先对ZMD31050芯片的性能和工作原理进行阐述，介绍了该应用的硬件和软件设计，着重对传感器信号数据修调。进行说明。实验数据表明：结合ZMD芯片进行数据修调，测试仪精度由0．5％提升到0．2％，具有良好的应用前景。关键词：ZMD31050；信号调理器；力传感器中图分类号：TP

2、212．6文献标识码：B文章编号：1000-9787(2012)12--0146-02ApplicationofZMD31050inconditioningofintelligentsignalofforcesensorLIChun，CHENGJing-xian，LIQi(ChinaAerodynamicsResearch&DevelopmentCenter，Mianyang621000，China)Abstract：ApplicationoftheZMD31050intestinstrumentofforcesensorisintroduced．Theoperatio

3、nprincipleandtheperformanceoftheZMD31050chipisstatedindetail，thedesignofhardwareandsoftwareoftheapplicationisintroduced，andconditioningofthedataofthesensorisfocusedon．TheexperimentalresultsshowthatthedatarevisingonZMDchipimprovestheprecisionofthetestinstrumentfrom0．5％to0．2％．Ithasgoodappl

4、icationprospects．Keywords：ZMD31050；signalconditioner；forcesensor0引言近年来，随着电子技术和信息技术的飞速发展，力测量已经深入到科研和工程技术的各个领域，在工业现场有大量的测力点需要测量显示。选择高性能、具有数字接口的信号调理器，将传感器信号转换为数字信号进行传输显示，解决工控现场干扰的影响，显得尤为关键。ZMD31050是一种高集成、高精度桥式传感器信号处理CMOS集成电路，图1ZMD31050工作原理将传感器信号转换为数字信号进行输出，且外围电路简单，Fig1WorkingprincipleofZMD3

5、1050具有能耗低、安全可靠等特点。本文介绍了ZMD31050在号与外部二极管或分立温度传感器信号按照某种序列传送力传感器测试仪实际应用中，对传感器信号调理，提高测试给A／D转换单元。其后，A／D转换单元对这些信号进行仪整体精度。A／D转换。在CMC中对数字信号进行校正，校正是基于1ZMD31050芯片⋯简介ROM中存放的校正公式和EEPROM中存放的校准参数来ZMD31050是高精度桥式传感器信号处理的CMOS集进行的。根据对输出的配置将传感器信号以模拟量、数字成电路。该产品提供了传感器的偏移、灵敏度、温漂和非线量、PWM的形式输出，输出信号由串行接口和FIO1，F1

6、02性的数字补偿，内部有一个16位的RISC微控制器运行校提供，数据配置和参数校准可以通过数字接口SIF实现。准公式，校准系数存放于EEPROM中。2硬件电路设计ZMD31050工作原理如图1所示。如图2所示，测试仪主要由力传感器、ZMD31050信号ZMD31050的信号分为模拟部分和数字部分。从桥式调理和51单片机三部分组成。传感器出来的信号在PGA中进行预放大，MUX将该信传感器电桥部分主要将力信号通过惠斯通电桥转换为收稿日期：2012-06-04第12期李纯，等：ZMD31050在力传感器智能信号修调技术中的应用147图3给出了基于ZMD31050的力传感器测试

7、仪应用电路图。3软件设计3．1主程序力传感器测试仪选用AT89C51为外部微控制器。通图2硬件结构框图过Ic串口与ZMD31050进行数字通信，读取传感器信号Fig2Structureblockdiagramofhardware并显示。主程序流程图如图4所示。0-20mV微电压信号；ZMD31050信号调理部分完成传感程序先对单片机进行初始化，包括端口、计时器等，接器供电和采集传感器电压信号，并通过信号调理放大为0-5V电压信号输出；51单片机部分主要实现对ZMD31050着进行键盘扫描，判断是否有键盘操作，然后对ZMD31050芯片编程