高精度数字气压计

基于单片机的数字气压计的设计与实现学生：指导教师:内容摘要：数字气压计的重要组成部分是压敏元件。

压敏元件可以将数字气压计需要测量的气压转化成为一种电流或者是一种电压信号。

此时形成的电流或者电压信号具有容易传输、容易检测的特点.之后,经过后续电路处理这种电流或者是电压信号，它就可以显示在数字气压计的屏幕上.这就是数字气压计的电流传输、处理、显示与读数过程。

在数字气压计中，气压传感器起着决定性的作用。

数字气压计的设计与实现是一个复杂而繁琐的过程。

它的设计需要硬件与软件二者相结合，再经过系统的仿真调试得以实现。

气压传感器起着关键性、决定性的作用。

本设计中我们将采用型号为MPX4105的传感器。

通过此型号的传感器测出相对应的具有模拟性的电压值，之后通过电压/频率（V/F）变换手段将其电压值输入到单片机进行处理,显示出相对应的气压值.本设计的总体目标是将大学三年多所学的专业知识运用到实践当中去.在这次设计中可以实现数字气压计系统的所有特性。

关键词：压敏元件数字气压计单片机气压传感器The Design and Implementation of Digital Barometer Base onSingle Chip MicrocomputerAbstract: Digital barometer is a device that makes full use of pressure sensitive components，which can make the tested pressure change into current or voltage signal easily。

At the same time,pressure sensors is the core component for barometer.The ariticle introduces a excellent way that illustrated digital precision barometer can obtain the function of soft and hardware at the same time.The air pressure via MPX4105 which achieving the value of analong voltage，and the signal is converted by V/F converter，then coped with SCM。

气压式高度表工作原理
气压式高度表是一种常用的航空仪表，用于测量飞机或其他飞行器的高度。

其工作原理基于大气压力随着海拔高度的变化而变化。

气压式高度表包含一个气压探头和一个指针式指示器。

气压探头通常安装在飞机机身的外部，用于感知周围空气的气压。

指针式指示器则通过与气压探头相连的管道，从探头获取到的气压信号，以指针的方式显示当前的高度。

当飞机升高至较高的海拔时，周围的大气压力会随之下降。

这是因为在较高的海拔上，大气气体分子的密度较低，因此对飞机表面的压力也较低。

气压式高度表通过探测周围空气的压力变化来测量海拔高度。

气压探头的设计原理是基于海拔高度与大气压力之间的关系。

根据国际标准大气模型，大气压力主要受到重力的影响，随着海拔高度的增加而指数级地降低。

因此，通过测量周围空气的压力，可以推算出当前的海拔高度。

在气压式高度表中，大气压力通过管道传输到指针式指示器。

指示器内部的机械结构会根据传入的大气压力，使指针指向相应的高度刻度。

这样，飞行员就可以通过观察指针位置来确定当前的飞行高度。

需要注意的是，由于大气压力的变化可能受到天气等因素的影响，气压式高度表可能会存在一定的误差。

因此，在实际飞行
中，通常需要结合其他仪表以及相关的气象数据对高度进行校准和调整，以确保飞行的准确度和安全性。

CPD2/20型矿用携带式气压测定器（原BJ-1精密数字气压计）使用说明书（执行标准：Q/Ak41-2007）一、概述：CPD2/20型矿用携带式气压测定器（原BJ-1精密数字气压计）是为煤矿井下通风测量和“均压防、灭火技术”需要专门设计的一种便携式本质安全型精密数字气压计，其防爆标志为ExibI，可用于甲烷、煤尘等爆炸性气体混合物的危险场所。

本仪器既可测量现场的绝对气压（分辨率为0.1hPa），也可测量现场各点的相对气压差（分辨率为1Pa）。

本仪器有可靠的耐振性，在携带过程中的正常冲击、振动带来的误差可忽略不计。

本仪器经过严格的温补工艺，气温变化带来的漂移很小，而且挑选温度性能基本一致的仪器成组出售，在相对气压差测量中可以消除温度影响。

本仪器特征之三是具有广阔的线形范围，可以覆盖全国一切矿井的标高。

本仪器采用液晶数字面板表显示，在矿灯下读数十分清晰。

仪器内部可充式电池可供仪器连续工作24小时。

仪器能显示电源“电压”保证仪器正常工作及提醒使用者及时充电，以免损坏电源。

本仪器重量轻、便于携带，是一台理想的井下通风测试仪器。

1.1测定器型号含义：1.2型式防爆形式：矿用本质安全型；防爆标志：ExibI。

1.3工作条件a)煤矿井下有甲烷混合物的危险场所；b)环境中无足以腐蚀或破坏绝缘的蒸汽、气体或尘埃；c)大气压力：86 kPa～106 kPa；d) 温 度：0℃～40℃；e) 相对湿度：≤98%（25℃）；f) 风 速：不大于8m/S ；；g) 安装地点：无直接滴水或淋水；h) 工 作 制：间断；i) 产品执行标准编号：Q/Ak41-2007；1.4 外形尺寸及重量外形尺寸及重量如表1。

表1 外形尺寸及重量 型 号外形尺寸(长×宽×高) mm 3 重 量 kg CPD2/20 265×140×270 5.01.6 显示方式213位液晶数字面板表，可显示绝对气压值(hPa)，相对气压值(Pa)，电源电压(V)。

rs-1921mbar规格书RS-1921mbar是一种常见的规格书，用于描述该产品的特性和性能。

下面将详细介绍其规格，并解释其用途和优势。

RS-1921mbar是一种多功能气压计，可测量气体的绝对压力。

它具有高精度和稳定性，适用于各种领域，如工业控制、实验室测试和科学研究等。

该仪器采用先进的传感技术，能够准确地测量高精度压力。

RS-1921mbar具有以下主要规格和特点：1.测量范围：该气压计测量范围为0到1921mbar。

它可以满足大多数应用中的压力测量需求。

2.高精度测量：RS-1921mbar具有高达0.01mbar的测量精度，保证了测量结果的准确性。

这使得它可以用于需要准确测量压力的任务。

3.模拟和数字输出：该气压计可以提供模拟和数字输出，适用于不同的数据记录和采集系统。

模拟输出可直接连接到数据采集器，数字输出可通过USB或其他数字接口连接到计算机。

4.显示和操作：RS-1921mbar配备有大屏幕LCD显示屏，显示测量结果和其他相关信息。

操作简单方便，具有直观的菜单和按钮配置。

5.数据记录和存储：该仪器具有数据记录和存储功能，可记录并保存多组测量数据。

这有助于后续的数据分析和研究。

6.耐用性和可靠性：RS-1921mbar采用高品质的材料和先进的制造工艺，确保了其耐用性和可靠性。

它可以适应恶劣的工作环境，并长时间保持高精度测量。

7.适用领域：RS-1921mbar可用于许多领域，包括气象学、化学实验、制药工业和空气质量监测等。

它提供了准确和可靠的压力测量解决方案。

RS-1921mbar是一种高精度气压计，具有优良的性能和可靠性。

它的多功能性和广泛适用性使其成为许多行业中不可或缺的工具。

无论是进行科学研究、工程实践还是日常应用，RS-1921mbar都能提供准确和可靠的压力测量数据。

气压传感器的灵敏度和分辨率
传感器的灵敏度
灵敏度是指气压传感器在稳态工作情况下输出量变化△y对输入量变化△x的比值。

它是输出一输入特性曲线的斜率。

如果传感器的输出和输入之间显线性关系，则灵敏度S是一个常数。

否则，它将随输入量的变化而变化。

灵敏度的量纲是输出、输入量的量纲之比。

例如，某位移传感器，在位移变化1mm时，输出电压变化为200mV，则其灵敏度应表示为200mV/mm。

当气压传感器的输出、输入量的量纲相同时，灵敏度可理解为放大倍数。

提高灵敏度，可得到较高的测量精度。

但灵敏度愈高，测量范围愈窄，稳定性也往往愈差。

传感器的分辨率
分辨率是指气压传感器可感受到的被测量的最小变化的能力。

也就是说，如果输入量从某一非零值缓慢地变化。

当输入变化值未超过某一数值时，传感器的输出不会发生变化，即传感器对此输入量的变化是分辨不出来的。

只有当输入量的变化超过分辨率时，其输出才会发生变化。

通常气压传感器在满量程范围内各点的分辨率并不相同，因此常用满量程中能使输出量产生阶跃变化的输入量中的最大变化值作为衡量分辨率的指标。

上述指标若用满量程的百分比表示，则称为分辨率。

分辨率与传感器的稳定性有负相相关性。

Certificate Included Compatible with Most 0.05% of Reading Eight Unit Scales Powered Included Includes ±[0.05% rdg +0.005% FS +0.025% FS (-14.7 psi)]ߜRS232 PortߜߜLow Pressure:Scroll and Select From 7 ScalesߜHigh Pressure:Scroll and Select From 3 ScalesߜZero/Tare: Both RangesߜmA/%: Scroll Between:Direct mA readings0 to 100% of 4 to 20 mA 0 to 100% of 10 to 50 mAWET/WET HIGH ACCURACY PRESSURE CALIBRATORS WITH BUILT-IN RS-232 COMMUNICATIONSPhysicalMedia Compatibility:Liquids and gasses compatible with PFA penetrated-hard anodized aluminum, 316 stainless steel and FKM Power:9 V alkaline included (low bat indication) standard 60 hr typical life without RS-23240 hr typical life using RS-232Pressure Connection:RS232 Connection: 9-position PC card I/O receptacle; mating connector P/N 621370-1C o m p a c t ,E a sy -t o -U s e !PCL33, $1795, dualrange model, shown smaller than actual size.T I ElectricalRange:0 to 55 mA Resolution:0.001 mAAccuracy:±(0.025% rdg +0.001 mA)Percent Conversion:4 mA = 0.00%, 20 mA = 100.00%10 mA = 0.00%, 50 mA = 100.00%1095DISCONTINUEDDI S C O N T I N U E DCANADA www.omega.ca Laval(Quebec) 1-800-TC-OMEGA UNITED KINGDOM www. Manchester, England0800-488-488GERMANY www.omega.deDeckenpfronn, Germany************FRANCE www.omega.frGuyancourt, France088-466-342BENELUX www.omega.nl Amstelveen, NL 0800-099-33-44UNITED STATES 1-800-TC-OMEGA Stamford, CT.CZECH REPUBLIC www.omegaeng.cz Karviná, Czech Republic596-311-899TemperatureCalibrators, Connectors, General Test and MeasurementInstruments, Glass Bulb Thermometers, Handheld Instruments for Temperature Measurement, Ice Point References,Indicating Labels, Crayons, Cements and Lacquers, Infrared Temperature Measurement Instruments, Recorders Relative Humidity Measurement Instruments, RTD Probes, Elements and Assemblies, Temperature & Process Meters, Timers and Counters, Temperature and Process Controllers and Power Switching Devices, Thermistor Elements, Probes andAssemblies,Thermocouples Thermowells and Head and Well Assemblies, Transmitters, WirePressure, Strain and ForceDisplacement Transducers, Dynamic Measurement Force Sensors, Instrumentation for Pressure and Strain Measurements, Load Cells, Pressure Gauges, PressureReference Section, Pressure Switches, Pressure Transducers, Proximity Transducers, Regulators,Strain Gages, Torque Transducers, ValvespH and ConductivityConductivity Instrumentation, Dissolved OxygenInstrumentation, Environmental Instrumentation, pH Electrodes and Instruments, Water and Soil Analysis InstrumentationHeatersBand Heaters, Cartridge Heaters, Circulation Heaters, Comfort Heaters, Controllers, Meters and SwitchingDevices, Flexible Heaters, General Test and Measurement Instruments, Heater Hook-up Wire, Heating Cable Systems, Immersion Heaters, Process Air and Duct, Heaters, Radiant Heaters, Strip Heaters, Tubular HeatersFlow and LevelAir Velocity Indicators, Doppler Flowmeters, LevelMeasurement, Magnetic Flowmeters, Mass Flowmeters,Pitot Tubes, Pumps, Rotameters, Turbine and Paddle Wheel Flowmeters, Ultrasonic Flowmeters, Valves, Variable Area Flowmeters, Vortex Shedding FlowmetersData AcquisitionAuto-Dialers and Alarm Monitoring Systems, Communication Products and Converters, Data Acquisition and Analysis Software, Data LoggersPlug-in Cards, Signal Conditioners, USB, RS232, RS485 and Parallel Port Data Acquisition Systems, Wireless Transmitters and Receivers。

大气压力计测量范围精度大气压力计可以准确测量环境的大气压力。

抗振性好，数字显示，可以替代指针式大气压力计。

采用压力传感器，精度高稳定性好数字显示，读数稳定，可以测量容器内的压力体积小，重量轻技术参数：1、测量范围：60kPa ~ 110kPa2、精度：0.5%3、外形尺寸：150×70×25（mm），重量：200gCCK231A电压/电流校验仪集电压、电流输出、电压、电流测量和现场仪表供电于一体。

高分辨率，具有多种校验模式。

高性能数字信号源，五位显示，具有稳定性。

具有阶跃、连续斜率、百分比输出和模拟变送器输出功能。

全功能保护，有效克服误操作。

双行液晶显示器，多种信息同时显示，带背光照明。

提供现场仪表电源,交/直流供电，内置充电电池。

技术参数：输出电压：0 - 11V，分辨力：1mV输出电流：0 - 22mA，分辨力：1μA测量电压：0 - 40V，分辨力：1mV测量电流：0 - 40mA，分辨力：1μA精度：0.02%读数阶跃输出：有连续输出：有百分比输出/测量：有模拟变送器：有现场仪表电源：24V ±5% 限流保护外形尺寸：180×100×40（mm）重量：0.5 kgSFF-6288E多功能噪声分析仪噪声频谱分析仪主要性能符合《JJG188—2002声级计检定规程》和IEC61672标准对2级声级计要求。

噪声频谱分析仪是一种袖珍式智能化的噪声测量仪器，它集积分、噪声统计、噪声频谱,噪声采集等几种功能于一体，在设计和功能上都有许多创新，能满足多种测量要求，本仪器具有大屏幕液晶显示，内置1/1频谱分析、时钟设置、自动测量存储等效连续声级、统计声级等特点，配套打印机可自动打印出各种测量结果。

通过RS-232C接口，主机与微机实现通讯，将测量结果输出打印。

测量结果可长期保存在仪器内。

本仪器结构紧凑、造型美观、功能多、自动化程度高，可用于环境噪声的测量，也可用于劳动保护、工业卫生及各种机器、车辆、船舶、电器等工业噪声测量。