精密智能压力传感器PPT-1

🏠 首页 《无线电》杂志 1999年 🔗 第8期 🔗 第30页 方佩敏 🔗

PPT-1的特点

由于内部有微处理器,对传感器进行数字补偿,提高了传感器的精度。在-40℃~+80℃温度范围内,其精度可达±0.05%;具有RS232输出,可直接与PC机串行口接口;同时还具有0~5V模拟输出(或根据需要进行调整);还有一些供用户选择的功能,如能在量程范围内自行设定零点及满量程值(见后面具体实例);可根据需要更换压力单位;可设定阈值压力,到达阈值或超过该压力时输出报警信号等。

由于它具有高精度及多功能的优良性能,除用于工业生产的过程控制外,还用作各种设备的测试标准。如发动机测试标准、飞机制造厂压力设备测试标准或标定仪器、气象仪器(气压计与雨量计、高度计等)、航空仪表及医疗设备及环境监测等。

结构与性能

PPT-1的结构框图见图1。它由压力传感器、温度传感器(主要作温度补偿,也可输出测量压力点的气体或液体温度信号)、A/D变换器、微处理器、EEPROM、D/A变换器、RS232收发通信口及稳压电源等组成。

图1
图1 🔍原图 (921×398)

通过仿真软件及RS232口,可以与PC机直接通信,12位D/A变换也无需通过计算机。通过RS232口,用户可选择下列功能:可任选13种压力单位(内部自动进行换算);可设定零点及满量程的压力值(在量程范围内);采样速率可选(从120点/秒到1点/51分);波特率为1200~2880bps;可读取被测压力介质的温度值(测温精度±0.5℃);串行RS232总线环路最多可挂接89个传感器和9个传感器组。

该压力传感器可测表压(0~7kPa到0~3450kPa);差压(-7kPa~7kPa到-3450kPa~3450kPa);绝压(0~100kPa到0~3450kPa),但只能测量非腐蚀性介质。

该压力传感器数字精度为±0.05%(全量程),模拟输出精度为±0.06%(全量程)。电源电压为5.5~30V,工作电流为11~25mA。

PPT-1的应用

PPT-1的外形、尺寸及插座引脚功能见图2。PPT-1输出信号可通过RS-232进行数字传输或通过内部D/A变换器输出模拟信号(由指令来设置输出模式选择)。因它精度高(0.05%FS典型精度及年稳定性优于0.025%),可用作标准模拟压力传感器(用来标定别的压力传感器)。模拟输出见图3。

图2
图2 🔍原图 (780×605)
图3
图3 🔍原图 (264×159)

PPT-1是用户可组态的压力传感器。利用RS-232串口,通过PC机颁布指令,改变PPT-1的任何一个参数。所有组态的变化均存于PPT-1内部E2PROM中,用户可根据需要设计或取消。通过几条简单的指令,模拟输出可被“裁剪”得适合于各种不同的需要,例如,可以将0~5V的输出特性改成1~5V输出,即零压时的零输出改成1V输出,见图4。另外,在量程范围内也可进行“压缩”,任意选择其中的一段作为零点及满量程。例如,某传感器的量程为0~150kPa,相应输出为0~5V。现可改成60kPa时为零点,其输出为1V;在100kPa时为满量程,见图5。

图4
图4 🔍原图 (452×313)
图5
图5 🔍原图 (374×311)

另外,PPT-1还可以通过外部来控制模拟输出以实现闭环控制,见图6。PPT-1通过RS-232串口输出数字压力数据,与此同时,上位机可控制PPT-1的D/A变换器,输出一定的模拟电压,经驱动器后来控制阀门的开启或关闭方向转动,实现闭环控制。 (方佩敏)

图6
图6 🔍原图 (375×229)