论文题目: 智能压力传感器的研究与设计
论文类型: 硕士论文
论文专业: 信号与信息处理
作者: 崔淑琴
导师: 姜德谭
关键词: 智能传感器,压力,微处理器
文献来源: 哈尔滨理工大学
发表年度: 2005
论文摘要: 随着计算机测控系统特别是多传感器计算机测控系统的发展,智能传感器系统作为一个与之相应的新兴研究方向,正受到人们越来越多的关注。然而,虽然近年来它的研究与开发已取得一定成果,但还远远不能满足实际需求,尤其在压力测量领域更是急待发展。随着压力测控系统的发展,现有的传统压力传感器已无法满足要求,而集信息采集、信息处理和数字通信功能于一身,能自主管理,具有智能化特性的智能压力传感器系统已成为生产实践发展的迫切需求。本文对智能压力传感器系统理论及其在压力测量方面的应用进行了深入研究,提出一种新型智能压力传感器系统,并对其智能化功能、硬件配置和智能化软件进行了全面的设计。系统采用集成度高,功能强大的新型微处理器控制,其内部集成了大量的模拟和数字外围模块,具有很强的数据处理能力。电路内配置了为实现多功能智能化所必需的硬件,并全部采用低价格、小体积器件,还将所有电路设计在一片电路板上,再与传感元件组装在一起,从而使整个系统在保证智能化功能的前提下,具有体积小、成本低、一体化和抗干扰能力强的特点。本论文在对智能压力传感器系统的智能化功能深入研究的基础上,设计了较为完善的智能化软件,实现了自动增益控制、温度补偿、自动校准、总线数字通讯等多种智能化特性,使传感器具有较高的智能化程度。提出了利用传感元件自身特性实现温度补偿的算法以及对系统非线性补偿的算法。并对传感器系统进行了较全面的抗干扰和系统故障自诊断设计,保证了系统的稳定性和可靠性。提出一种带有程序判断的智能数字滤波算法,它既具有较好的平滑能力,又具有较快的响应速度。本系统在软件上运用C++Builder 编程语言,利用该软件大量的VCL 可视化控件以及第三方提供的各种功能强大的控件资源,使用户在可视化操作平台下工作。系统采用与PC 机通信,完成数据转换、数据处理以及实时数据显示等功能,便于实现系统集中监控。本研究设计的智能压力传感器系统具有体积小、成本低、可靠性好、响应速度快、智能化程度高等特点,通过仿真对软、硬件进行了充分的调试,
论文目录:
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 压力传感器概述
1.1.1 压力传感器的定义
1.1.2 压力传感器的结构
1.1.3 压力传感器的分类
1.1.4 传统压力传感器的局限性
1.2 智能压力传感器的概述
1.2.1 智能压力传感器的定义
1.2.2 智能压力传感器的类型
1.2.3 智能压力传感器的功能
1.2.4 智能压力传感器的特点
1.3 压力传感器研究现状和发展趋势
1.3.1 国外压力传感器技术的现状
1.3.2 我国压力传感器技术现状
1.3.3 压力传感器的发展趋势
1.4 课题来源及意义
1.5 本论文的主要工作
第2章 系统结构设计
2.1 系统结构
2.2 系统特点
2.3 程序开发软件平台
2.4 本章小结
第3章 硬件电路的分析与设计
3.1 引言
3.2 单片机MSC1211Y5 的原理及应用
3.2.1 MSC1211Y5 的性能与结构
3.2.2 MSC1211Y5 在本课题中的应用
3.3 压阻式硅压力传感元件
3.3.1 结构
3.3.2 性能参数
3.4 串行通讯的实现
3.5 本章小结
第4章 软件系统的分析与设计
4.1 系统程序设计
4.1.1 概述
4.1.2 系统主程序流程图
4.1.3 程序显示窗口
4.2 非线性补偿算法分析与实现
4.3 温度补偿算法分析及实现
4.3.1 三次样条函数插值的算法原理及方法
4.3.2 传感器温度软件补偿原理及实现
4.4 智能数字滤波
4.5 本章小结
第5章 系统抗干扰设计
5.1 干扰的来源和分类
5.2 硬件抗干扰措施
5.2.1 微处理器自身的抗干扰措施
5.2.2 电源的抗干扰措施
5.2.3 印刷电路板的抗干扰设计
5.2.4 采用屏蔽措施
5.3 软件抗干扰措施
5.4 本章小结
第6章 整机调试与误差分析
6.1 硬件电路组装与调试
6.1.1 硬件电路组装
6.1.2 硬件电路的调试
6.2 软件调试
6.2.1 调试过程
6.2.2 功能测试
6.3 传感器的标定实验
6.3.1 实验设备
6.3.2 实验过程
6.3.3 实验数据
6.4 误差分析
6.5 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢
发布时间: 2005-11-18
参考文献
- [1].基于FP压力传感器的光谱分析方法研究及脑压测量系统设计[D]. 王久友.山东大学2018
- [2].基于MEMS技术小量程压力敏感芯片的研究[D]. 吕品.沈阳工业大学2018
- [3].SOI压力传感器的结构仿真与分析[D]. Shumail Khan.东南大学2017
- [4].力热电相互作用下压阻式MEMS压力传感器的有限元模拟[D]. 胡跃华.哈尔滨工业大学2018
- [5].陶瓷压阻式压力传感器设计与实现[D]. 王风雷.杭州电子科技大学2018
- [6].柔性压力传感器三维打印制造方法研究[D]. 刘海.南京师范大学2018
- [7].基于微椭球空气腔的光纤压力传感器的研究[D]. 李志鹏.南京信息工程大学2018
- [8].基于MEMS光纤压力传感器的研究[D]. 赵伟绩.南京信息工程大学2018
- [9].纳米纤维MEMS压力传感器的性能研究[D]. 刘扬.北方工业大学2018
- [10].高温压力传感器综合环境应力下的性能分析[D]. 刘博.电子科技大学2018
相关论文
- [1].基于压力传感器的轮胎监测系统的研究[D]. 孔祥飞.黑龙江大学2007
- [2].集成温度压力传感器应用研究[D]. 王奇.中国科学院研究生院（电子学研究所）2006
- [3].压力传感器温度漂移补偿的电路设计[D]. 刘新月.河北工业大学2007
- [4].智能传感器模块设计[D]. 陈琳.吉林大学2005
- [5].压力传感器校准和测控系统研究[D]. 王刚.四川大学2005
- [6].薄膜压力传感器性能研究及软件补偿[D]. 何迎辉.中南大学2004
- [7].压阻式压力传感器温度补偿的研究与实现[D]. 夏勇.西北工业大学2006
- [8].压力传感器的热零点漂移补偿与非线性修正[D]. 赵彦晓.河北工业大学2003