压阻式智能压力（差压）变送器开发.pdf

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1、魏鼙簇囊压阻式智能压力(差压)变送器开发孙鹏中海油田服务股份有限公司河北三河燕郊065201【摘要1利用MSP450F149单片机和AD421电流环芯片，外加简单外围其中，电路实现基于压阻式差压变送器设计。该设计采用恒流源给差压传感器供R2=可’／Ibridge电，用AD620芯片放大差压传感器输出小电压信号，软件和硬件相结合的信刷=i一《RbridgeIbridge)一(1bridgeR2)l／(1431+lbridge)号处理技术，实现时差压模拟量的测量和采集；输出用AD421芯片实现数模本次智能差压变送器设计中，供电

2、电压为12V，根据公式计算的转换，对比单纯的模拟电路精度高，功耗低。R2=1667~，R1=916Q。【关键词l压阻式差压变送器；恒流源；放大电路；数模转换1．3单片机最小系统设计430单片机最小系统设计包括供电回路，晶振输入和复位电引言路。供电回路的作用是将提供的5V直流电压转化为3．3V，供单片随着工业技术的不断发展，各行业对传感器质量的要求不断提高，机使用；MSP430有32KHz晶振，DCO作为主时钟发生器，主时钟而智能变送器是传感器领域中的一次飞跃。在要求智能变送器具有高4MHz=250ns，250ns的指令周期

3、，l6位操作，比8位单片机指令周期精度、多功能特点时，低功耗、高精度的元器件的选用也是研制高精度短，执行速度快；MSP430的复位电路有两个复位信号，一个是上电复位智能变送器不可缺少的一部分。本文介绍了基于压阻式传感器开发低成信号POR，一个是上电清除信号PUC。复位电路中POR信号是器件的复本智能差压变送器的方法，以MSP430F149单片机为主体，将计算机技位信号，器件上电时或RST／NMI引脚配置为复位模式，当RST／NMIgI术和测量控制技术结合在一起，包括放大电路、供电回路、电流输出回脚产生低电平时会发生；启动看

4、门狗时，看门狗定时器计满时，向看门路以及单片机最小系统和相关外围电路设计。狗写入错误的安全参数值时以及向片内FLASH写入错误的安全参数值设计采用ZHP310系列压力传感器，主要性能参数如下：时，会引起产生PUC信号。量程：0-20kPa；零点输出：-0．26mv；满度输出：55．2mv；非线性：1．4输出信号模数转换设计0．1％FS；输入电阻：4KQ；输出电阻：4．5KQ；供电1．5mA；工作温度：-10AD421单片高性能数模转换器由电流环路供电，16位数字信号串80~C；允许过载：150％。行输入，4—20mA电流输

5、出，完全符合设计智能变送器的工业控制标准一、系统硬件设计方案信号输出要求，可实现远程智能工业控制。AD421采用∑ADAC结构，1．1系统总体设计方案概述保证16位的分辨率和单调性，其积分线性误差为±0．001％，增益误差基于压阻式传感器开发低成本智能压力、差压变送器，变送器能直为士0．2％。AD421与标准HART电路或类似FsK协议的电路完全兼接进行差压式流量参数检测与流量积算，涉及硬件包括恒流源电路，放容。标准三线串行接口可在10Mbit／sT运行，便于与微处理器或微控制大电路,IMSP430单片机，进行AD转换的A

6、D421电流环芯片及其外部电器相连。AD421主要由电压调整器、数模转换器和电流放大器组成。路；另外需将键盘和液晶连接到相应端口⋯二系统软件设计方案系统框图如下(见图1-1)：2．1程序实现总体程序流程图见下页图(图2—1)：一～一毒一一图1-1智能差压变送器设计总体框图图中，差压传感器测量差压信号，将其转换为0—55my的电压信号，由AD620芯片将该电压信号放大No-2．5v，单片机采集电压信号，通过AD421电流环芯片输出4—20mA的电流。1．2恒流源供电回路设计TL431是一个有良好的热稳定性能的三端可调分流基准

7、源，3个引脚分别为：阴极(CATHODE)、阳极(ANODE)和参考端(REF)。TL431作为分流反馈后，REF端的电压稳定在2．5V，利用这个特点，用该器件为传感器电桥提供恒定电流的电路，如下图(图1—2)。图2-1智能差压变送器软件设计流程图MSP430F149单片机有专门的A／D采集转换模块ADC12，它具有图1-2TL431恒流源电路给电桥供电图激苇攘繁高速、通用的特点。ADCl2有5大功能模块：带有采样／保持功能的ADC(>上接第327页)内核；可控制的转换存储；可控制的参考电平发生器；可控制和选择的中报订。出

8、版社的发行员比书店采购员更了解具体的图书定位，所以，在时钟源；可控制的采样及转换时序电路⋯。“征订单”增设卜个“建议书店订数”，并且附有“建议理由”、“书店数字信号输出采用MSP430和AD421接口实现，两者连接的方式是最终确认订数”。每本书的建议理由是根据具体书的特点和进货书店的Ic总线协议。I2C