基于MAX1452补偿的压力传感器量产系统设计

摘要

对于广泛应用于压力测量的压阻式传感器,由于所用的半导体材料的固有特性,普遍存在着:一致性、温度漂移和非线性等问题。在使用时都要经过输出信号的补偿与矫正过程。
　　本文首先对压阻式传感器的校准和温度补偿进行了分析,并围绕信号调理技术的发展,介绍了MAXIM公司的MAX1452信号调理芯片,对MAX1452的模拟信号调理和数字调理电路进行了介绍。
　　MAX1452集信号处理、温度补偿于一体,通过温度传感器检测环境温度,温度值经A/D转换作为地址指针,通过调用此地址所指的零点和满量程的补偿温度系数,经D/A转换后对传感器输出零点和满量程的温度漂移进行修正。
　　传统的补偿系统一次只能对一个压力传感器进行补偿,而且所有的补偿过程都需要人工手动完成。考虑到汽车电子等工业对高精度压力传感器的大量需求,对单模块操作的补偿系统效率太低。本文在充分研究补偿技术的基础上,以MAX1452为核心,设计开发了可挂载多个模块,对多个模块同时编程的补偿系统,即基于MAX1452补偿的压力传感器量产系统,一次可同时完成对多个压力传感器的补偿,即完成了精密传感器的批量生产。
　　论文中给出了补偿量产系统的总体方案、硬件电路的设计,并着重介绍了量产系统软件的设计与实现。
　　本系统设计方法简单,功能全面,经软、硬件调试及现场测试后,运行稳定、可靠。功能和性能也基本达到设计要求,可完成高精度压力传感器的批量生产,在工业生产领域有着广泛的应用前景。

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1 绪 论

1.1 课题研究的背景与意义

1.2 压阻式传感器概述

1.3 压阻式传感器的校准与补偿

1.4 国内外研究现状及发展趋势

1.5 课题的主要工作与特点

2 信号调理技术与MAX1452概述

2.1 传感器信号调理器简介

2.2 信号调理技术的发展

2.3 MAX1452简介

2.4 MAX1452的模拟信号调理

2.5 MAX1452的数字调理电路

2.6 MAX1452补偿原理

3 系统总体方案设计

3.1 补偿系统总体框图

3.2 信号调理模块

3.3 通信接口模块

3.4 通信协议的设计与实现

4 软件的设计与实现

4.1 补偿过程设计

4.2 补偿流程的确定

4.3 AT89S52单片机的软件设计

4.4 上位机的软件设计

4.5 上位机功能模块分析

5 系统测试与结果分析

5.1 测试内容

5.2 测试结果分析

6 结论与建议

6.1 结 论

6.2 后续研究建议

致谢

参考文献