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HART協議智能PILZ壓力變送器研究
近年來信息技術的高速發展,一方面使傳感器、變送器等設備向著高精度和高可靠性方向發展,另一方面也使得儀器和儀表向自動化、多功能和智能化方向發展。現場總線技術正是在這種工業測量和自動化系統的深刻變革中能夠發揮巨大作用,因而得以很快發展的一類技術。

HART協議智能PILZ壓力變送器研究
PILZ壓力變送器主要是測量壓力,這一點和壓力表的功能一樣,還有一個zui主要功能就是將所測的壓力值轉換成電流或電壓信號,并可以輸出到二次儀表,再由二次儀表轉換為對應的壓力值。智能型變送器集傳感和現場通信于一體,是應用這類技術的典型智能化儀表,與傳統的變送器相比,除具有更高精度、高可靠性和穩定性等優點外,更具實時性和智能化的優勢,在科研測量、工業自動化生產控制等方面有著廣泛的應用,具有很重要的研究與開發價值。現場總線技術是當前自動檢測技術發展的熱點,它具有開放、數字式和多點通信的底層控制網絡。總線技術向全數字化發展是必然趨勢,但由于傳統的基于4～20mA的模擬設備仍然廣泛的應用于工業控制,為滿足從模擬到全數字的過渡,兼顧模擬和數字兩種通信方式的HART協議應運而生。該協議基于Bell202通信標準,在4～20mA的模擬信號上疊加不同的頻率信號來傳送數字信號。以HART協議為通信標準,研究和設計單片機和傳感器系統結合為智能型變送器系統。論文在介紹了HART協議的基礎上,首先較為詳盡的介紹了智能PILZ壓力變送器各硬件模塊——微處理器(單片機)模塊、傳感器模塊、通信模塊和A/D及D/A模塊——的設計;然后,對系統的軟件結構進行了分析和設計,提出了利用數據融合基礎解決實際中多參數測試交叉靈敏度問題的方法;接著,重點介紹了智能變送器的現場通信、系統參數設置和調試。針對工業壓力檢測,選用合適的傳感器、單片機,并設計了信號的獲取、調理、放大、輸出電路,實現了智能化的PILZ壓力變送器。首先,選用了測量方法簡單、精確度高的電阻應變片為壓力傳感器,將被測壓力轉換為相應的電壓信號。其次,通過放大電路,將傳感器輸出的小信號,放大到單片機A/D轉換器能夠采集的范圍。再次,設計單片機的外部電路和內部軟件部分以實現對電壓信號的顯示。zui后,實現了電壓電流信號的輸出。

HART協議智能PILZ壓力變送器研究
整套設計,成功的實現了對壓力信號的采集,從模擬信號到數字信號的轉換、顯示,以及電壓電流信號的輸出。同時,利用單片機是一低功耗系統這一特點,可在工業生產中提供穩定的控制性能,確保安全高效的生產。