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智能压力传感器无线数据采集系统

发布时间:2021-06-11点击次数:95次

  随着无线通信技术、计算机技术的高速发展并应用到传感器技术中,使压力传感器的无线数据采集成为可能,其特有的性能比传统压力传感器更具优势。它可应用于布线和电源供给困难的区域、人员不能到达的区域(如高温、严寒、高湿的区域,受到污染的区域或环境被破坏的区域)和一些临时场合等,实现了传感系统的远程测试,这也是信息时代测试的必然趋势。

  1 系统设计

  本文设计的压力传感器无线采集系统由前端传感器数据采集发射部分及末端的数据接收部分组成。图1所示为传感器数据采集发射部分(上)和接收部分(下)的方框图。

  传感器数据采集发射部分由压力传感器、温度传感器、信号处理部分、微处理器(一般是单片机)和无线发射电路组成。压力和温度传感器获取周围环境的压力、温度值。信号处理部分包括前项通道、程控放大器和A/D转换器,其功能是在程序控制下对传感器模拟信号提取放大,并进行模/数转换。微处理器负责控制系统各部分器件的工作并对数字信号进行处理。无线发射电路在微处理器的控制下,由编码器将采集到的信息数据进行相应的编码和处理,并用发射模块发射出去。

  数据接收部分由无线接收电路、微处理器和显示部分组成,在微处理器控制下接收无线电传来的数据。当一组格式数据接收完毕后,由接收电路里的解码器对格式数据进行解码,获取环境当前的压力信息,然后将压力信息显示在LED接收面板上。

  

 

  2 硬件实现

  2.1 传感器

  传感器采用的是带有感温二极管的硅压阻压力传感器,被封装在专门制作的金属外壳中,通过多芯电缆与外围电路连接。压阻传感器的4个电阻组成桥路,用1 mA恒流源激励。感温二极管用来检测环境温度,以供给单片机部分温度参数。

  2.2 程控放大器

  程控放大器由模拟开关、输入放大器及接口电路组成。其作用是在程序控制下,分时选通压力信号与温度信号送入放大器输入端,与此同时还可以同步选择出此二路信号相应的增益,经放大器放大后分别输出A/D转换器所要求的压力、温度电压信号,以便进行A/D转换。

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