智能变送器的设计方案

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基于压力补偿的高精度智能变送器的设计

出：
传感器世界２１．００１１
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化之后的数据。具体流程如图３所示。
１、读取环境大气压力和温度值ＭＰ１Ａ２采集环境大气压力和温度，Ｌ１５ＭＳ４０２７Ｐ３Ｆ２４通过Ｉ接口读出其采集的数据。利用初２Ｃ始化时读取的补偿参数，ＭＳ４０２７Ｐ３Ｆ２４对采集到的环境
的效果。
二、系统结构框图
系统结构框图如图１示。整所个系统由热式差压传感器、压力补偿放大器模块、变送器输出模块组
成。热式差压传感器采集工业现场的差压信号，输出差分小信号；压图１系统结构框图
出，具有１０位步进精度。ＭＳ４０２７Ｐ３Ｆ２４通过３线ＳＩＰ接口写１０位数据到ＭＡＸ５８４４内部寄存器，改变其输出阻值。输出的电阻值：
孙学飞申群太
黄永锋
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一
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引言
传统的热式差压传感器输出易受环境大气压力的影响，固定差压信号的电信号输出与环境大气压力成正比，造成在变送输出端出现信号输出误差。为了保证在固定差压信号的作用下，变送输出端的信号不受环境大气压力的影响，本文提出了一种在传统差压传感器的基础上复合一个绝压传感器的设计方法，使用单片机进行数据处理，补偿差压传感器的输出，达到固定差压信号的变送输出不受环境大气压影响

基于MAX1464的智能压力变送器设计

Ａｂｓｒｃ：ＴｅｃｒｆｔｅｉｔｌｇｎｒｓｕｅｔａｓｕｅｓＭＡＸ１６，ｗｈｃｓｍａｅｂａｉＩｔｇａｄＰｏｕｔ．ｅｔａｔｈｏｅｏｎｅｌｅｔｐｅｓｒｒｎｄｃｒｉｈｉ４４ｉｈｉｄｙＭｘｍｎｅｒｔｒｄｃｓＴｈｅ
（．ｏｔｗｓＵｎｖｒｉ，Ｃｏｇｉｇ４０１，Ｃｉ￣２Ｔａｊｒｕｔｒｌｉｅｓｙｉｊ０３４ｈｎ）１Ｓｕｈｅｔｉｅｓｙｈｎｑｎ０７５ｈｎｔａ．ｉｉＡｇｉｌａＵｎｖｒｉ，Ｔａｉ３０８，Ｃｉａ许多工业设备中用以监测压力变化的重要元件，一般采用二线制４ＯＡ标准信号～２ｍ输出。二线制传输电路的专用集成芯片品种很多，具有代表性的是ＡＩ公司的Ａ６３Ｍ公司的ＤＤ９、Ａ
Ａ０Ｍ４２以及Ｔ公司的ＸＲＸＩＴ１Ｘ系列。Ｄ９Ａ６３是集信号放大、非线性补偿、／变换等功能为一体的单ＶＩ片集成电路；Ａ０是用于处理差分电桥信号，并以电流形式输出的专用集成电路；ＸＲＸＭ４２Ｔ１Ｘ系列也
器和ＡＣＡ转换电路可使智能压力变送器的体积减小，成本降低。压力、温度信号经ＡＣＤ、ＤＣＤ转换成数字信号，通过对芯片的编程实现了信号的温度补偿，最终压力以４０～２ｍＡ标准电流信号
输出。
关键词：ＭＡ４４Ｘ１６；智能；压力变送器
增加了成本。本设计采用的控制核心芯片ＭＡ４４是美国Ｍａｉ公司的产品，该芯片内含有温度传感器口Ｘ１６ｘｍＪ和ＡＣＡＤ、ＤＣ转换电路，它可使得智能压力变送器的体积减小，降低成本，增强了系统的可靠性。

基于HART6的智能压力变送器设计

对通信功能做了进一步改善，幅扩展了仪表的智能大
性。目前国产的智能仪表主要采用ＨＲＡＴ第５版规范，我们设计了符合ＨＲＡＴ６的智能压力变送器。
车运行以后，并未充分利用ＨＲＡＴ的数字通信，仍然使用传统的４～０ｍ２Ａ进行信号的传递和控制。ＨＲＡＴ
ｓｒｍｅｔｔｕｎｓ，ｉｔｌｇｎｒｓｕｅｔａｍｉｔｒｍｅｔｇＨＡＲＴ６ｓｃｆｃｔｏｓｄｓｇｄｂｄｐｔｇｓｌ－ｅｅｏｅｏｔｒｔｔｃｉｄｌｎｅｌｅｔｐｅｓｒｒｎｓｔｅｉｉｅｎｐｅｉａｉｎｉｅｉｎｅｙａｏｉｅｆｄｖｌｐｄｓｆｗａｅｓａｅｍａｈｎｅｍｏｅｉｎｔｃｎｌｇｅｈｏｏｙ；ａｄｔｅｐｅｓｒｅｉｅｆｍｉｏｎｒｓｕｅｄｖｃａｌｃｍｍａｓａｅｓｐｏｔｄｈｙｎｄｒｕｐｒｅ．
王缢叶端活
（海工业自动化仪表研究所，海上上２０３）０２３
摘
要：作为一种现场总线，ＡＴ协议及相关设备被广泛地应用在工业过程控制系统中。ＨＲＨＲＡＴ协议自身也在不断发展，别是特
的下一个高速发展阶段是什么？ＨＦ给了我们答案，ＣＨＲＡＴ协议的生命周期如图１所示。ＨＲＡＴ当前和下一步发展的重点，系统的整合是应用（如图１中标号２所示）即在系统正常运行的过，
１ＨＡＴ第６版简介Ｒ

基于智能电量变送器的电力参数测试系统设计

ｔｅｍｉｓｍａｄｅｕｐｏｆｈｉｇｈｐｒｅｃｉｓｉｏｎｓｅｎｓｏｒｓ，ｓｉｇｎａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇｃｉｒｃｕｉｔｓａｎｄＲＳ４８５一ＲＳ２３２ｌｅｖｅｌｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｃｉｒｃｕｉｔ，ｗｈｅｒｅｔｈｅＷＢ１８６７Ｂ３５ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｔｒａｎｓｄｕｃｅｒｉｓｔｈｅｃｏｒｅ．ＴｈｅｓｏｆｔｗａｒｅｄｅｓｉｇｎｂａｓｅｄｏｎＬａｂＶｌＥＷｓｏｆｔｗａｒｅｐｌａｔ［ＯｒｍｔｏａｃｈｉｅｖｅｔｈｅｃｏｍｍａｎｄｓｔｈａｔｔｈｅｍａｓｔｅｒｒｅａｄｓｄａｔａｏｆｔｒａｎｓｄｕｃｅｒａｎｄｔｈｅｔｒａｎｓｄｕｃｅｒｒｅｓｐｏｎｓｅｓｔｈｅｍａｓｔｅｒＳｃｏｍｍａｎｄｏｆｒｅａｄｉｎｇｄａｔａｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｉｎｄｅｔａｉｌ．
ＡｂｓｔｒａｃｔＡｎｅｌｅｃｔｒｉｃｐｏｗｅｒｐａｒａｍｅｔｅｒｔｅｓｔｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｔｒａｎｓｄｕｃｅｒｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄ，ｉｔｃａｎｒｅａｌｉｚｅｑｕｉｃｋａｎｄ
ｔｉｏｎｐｒｏｔｏｃｏｌ

基于单片机控制的智能压力变送器设计与实现

主要作用是根据检测状态的环境温度变化、被过７８０５将电压控制在５Ｖ左右，从而既保证了输
测介质温度变化和工作环境大气压的变化，自人电压接口的通用性，又能提供低功耗、高稳定的
动修正与补偿由于温度变化和环境压力带来的输出电压。基准电压则通过两个ＬＭ３８５Ｂ２５，每
ｃＰＩ』初始化
二二［＝
中断设定
表１压力与输出电流、输出电压关系
压力／ＭＰａ
输出电流／ｍＡ
输出电压／Ｖ
３
２
２
２
压力值单位转换子程序
压力串行数据发送子程序
图４压力变送器程序流程数据处理子程序主要实现数字滤波、过采样处理、查表及按键处理等功能 … 。程序数据处理原理为：考虑到传感器的输出并非理想线性变化，这必将导致差压值与Ａ／Ｄ转换结果也为非线性
１８．４５０１６．８０９１５．２３２１３．６１２１２．Ｏ１６１０４３２８．８３０７．２２Ｏ５．６ｌ２３．９９６
第５期
袁锡明等．基于单片机控制的智能压力变送器设计与实现
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图６压力与输出电压、输出电流的线性关系设压力Ｐ＝、输出电流为Ｙ，设其输出电压。

智能变送器的低功耗设计

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智能变送器的低功耗设计
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动势。由于ＣＳ入端都ＭＯ输有保护电路，感应电路势不
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引脚电位在０— １的过度区
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审ｊ效耗增因电使用的反相器的输入０９端均通过上拉电阻接在＋
固ｉ智能变送器原理圈
ＨＲＴ调制解调器ＨＨＴ０２￣．２Ｃ１
参考文献
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２Ｃｌ的一个重要问题是它需要外界提供一０２

基于C8051F330的智能多电量变送器设计

５）从而实现电参数的采集与Ｖ
传递。结构框图如右：说明：左侧Ｐ（Ｔ电压互
的定义我们也很容易连接实际电路。此外我们还可以根据需要采用不同颜色的ＬＤＥ指示灯来显示系统工作
状态。
感器），Ｃ电流互感器）；中间为Ｃ０１３０Ｔ８５Ｆ３＝右侧为键盘输入和一些信息
输出接口。＝、电量变送矗的基本原理设计上图左侧构成了系统的采样部分，它将采集到的三相交流信号整流滤波后进行衰减再送￣Ｃ０１３０８５ｆ３中做进一步处理，同时将Ａ电压输入到内相部的比较器进行频率测量。我们可以根据需要来使用单片机处理过的数
四、系统主要技术实现采用Ｃ０１３０片机主要完成以下工作：８５Ｆ３单１．接收采样板的模拟信号并送入内置Ａ转换器进行转换及其频率的Ｄ
测量。２．处理数据，根据需要由单片机计算出电压，电流，功率因数，
内完成，运算速度显著提高。
该变送器采用Ｃ０１３０主８５Ｆ３为
Ｐ．）值得我们注意的是这个单片机还必须在ＸＡＩＴＬ￣脚之间并接０３ＴＬ和ＸＡ２ＩＪ
一
控ＣＯ通过对电流或者是电Ｐ，
个１兆欧的电阻。Ｏ（）显示模块实现。采用１０液晶显示屏，它可以显示２１个字三６２行６

智能温度变送器设计

内蒙古科技大学本科生毕业设计说明书（毕业论文）题目：智能温度变送器设计学生姓名：郭龙文学号：0705112338专业：测控技术与仪器班级：测控07-3班指导教师：李文涛教授智能温度变送器设计摘要温度变送器作为一种现场设备被广泛应用在工业过程控制系统中。

随着自动化技术的发展，对温度变送器有了更高的要求。

传统的模拟式温度变送器所具有的固有缺点已不能满足控制系统的要求。

本论文主要阐述了智能温度变送器的发展现状，针对热电偶和热电阻的输出特性，设计了一种基于单片机的智能温度变送器。

该智能温度变送器以STC89C52单片机为核心，针对温度传感器输出的信号不同，设计了由集成仪表放大器AD623和数控电位器X9241组成的增益放大环节，可以根据传感器的类型，由程序来控制放大器的放大倍数。

将传感器的输出信号放大到0~5V，接入A/D转换器PCF8591T，使得采集的模拟信号转换为数字信号，再由单片机进行数字滤波、线性化以及标度变换等数据处理后，通过LCD 进行显示，并经D/A转换器PCF8591T及V/I转换器转换为4~20mA DC信号输出。

设计主要围绕硬件设计和软件编程来进行。

Proteus仿真及调试结果表明，该智能温度变送器使用方便，性能稳定，达到了预期的设计目标。

关键词：热电偶；热电阻；变送器；单片机Design of Intelligent Temperature TransmitterAbstractTemperature transmitter is widely used in control system of industrial process as one kind of field instrument. Because traditional analog temperature transmitter can no longer meet the new demand owing to its inherent shortcoming, the development of automation technology requires higher demand for temperature transmitters.This thesis analyzes general development of intelligent temperature transmitter and designs intelligent temperature transmitter which is based on SCM according the thermocouple and RTD. The core of temperature transmitter is STC89C52 based on SCM. According to the output signal range of the sensor, the system sets the gain of amplification link which is composed of AD623 and X9241 by way of program. As the temperature transmitter amplifies the weak signal to DC 0～5V, access A/D converter PCF8591T, digital converter will change the analog signals into digital signals. Digital signals output as 4 ~ 20mA DC, by the single-chip digital filtering, linearization, scaling transform data processing, carried through the LCD display, the D/A converter PCF8591T and V/I converter.The main work includes hardware designing and software compiling. The Proteus simulation test and truly showing result tests that the system has advantages such as friendly interface, convenient in using, steady performance. The anticipative design aim is achieved.Keywords: thermocouple; RTD; transmitter; SCM目录摘要 (I)Abstract (II)第一章概述 (1)1.1 选题背景与意义 (1)1.2 变送器的发展历程 (2)1.3 智能温度变送器功能及特点 (3)1.4 本设计的主要工作 (4)第二章智能温度变送器总体设计 (6)2.1 设计要求及内容 (6)2.2 总体方案设计 (7)第三章硬件电路设计 (8)3.1 单片机选择 (8)3.2 测温元件介绍 (10)3.3 输入信号增益调节电路设计 (12)3.4 模/数、数/模转换器选择及设计 (14)3.5 V/I转换电路设计 (16)3.6 LCD显示电路设计 (16)3.7 存储电路设计 (18)3.8 键盘电路设计 (19)3.9热电偶冷端温度补偿 (20)3.10 复位电路设计 (22)3.11 本章小结 (22)第四章软件设计 (24)4.1 主程序设计 (24)4.2 输入信号增益调节子程序 (24)4.3 数据处理子程序 (25)4.3.1复合滤波子程序 (25)4.3.2线性化子程序 (26)4.3.3 DS18B20 采集子程序 (27)4.4 显示子程序 (29)4.5键盘子程序 (29)4.6 本章小结 (31)第五章测试与分析 (32)5.1硬件调试与结果分析 (32)5.2 软件调试与结果分析 (34)5.3本章小结 (34)总结 (36)参考文献 (37)附录A 原理图 (39)附录B 源程序 (40)致谢 (59)第一章概述1.1选题背景与意义在我国测控系统中，虽然温度变送器的研发已相当成熟，几十年形成的标准已被世界所公认，但随着自动化领域和信息技术的飞速发展，温度变送器存在的缺点与不足日益明显，尤其在许多中小型企业中，仍大量的使用传统的模拟温度变送器，越来越满足不了生产的要求。

检索式数字水位传感器智能变送器的设计

ｒｔｉｖｔｒｌｖｌｓｎｏｓｄｓｇｅｅｒｅａｗａｅｅｅｅｓｒｗａｅｉｎｄ．Ｔｈｒｎｓｔｅａｏｔｏｈｅｓｎｏｏｅｅｏｒｓｏｄｎｔｔｓａｃｒ～ｌｅｔａｍｉｒｃｎｃｎｒｌｔｅｓｒｔｎｔｒｃｒｅｐｎｉｇｓａｅｃｏｄｔｉｇｔｈｅｎｓｏｈｓｒｎｏｔｅｄｍａｄｆｔｅｕｅ，ｗｈｃｍｐｏｅｈｎｅｌｅｃｎｏｐｗｅｏｓｍｐｉｎｃａａｔｒｓｉｆｔｅｓｎｉｈｉｒｖｓｔｅｉｔｌｉｎｅａｄｌｗｏｒｃｎｕｔｏｈｒｃｅｔｃｏｈｅ～ｇｉＳｔＯ．Ｔｈｓｐｐｒｐｅｅｔｈａｄｒｅａｄｓｆｒｅｄｓｇｆｔｅｉｔｌｉｅｔｔａｓｔｒａｄｄｓｕｓｓｔｅｔｃｎｃｌｉａｅｒｓｎｓｔｅｈｒｗａｎｏｔｗａｅｉｏｈｎｅｇｎｒｎｍｉｔｎｉｃｓｅｈｅｈｉａｎｅ
ｍｅｎｏｈｅｓｒｔｃｉｖｏｐｗｅｏｓａｓｆｒｔｅｓｎｏｏａｈｅｅｌｗｏｒｃｎｕｍｐｉｎｉｒｃｉａｐｌａｉｎ．ｔｏｎｐａｔｌａｐｉｔｓｃｃｏ
Ｋｅｒｙｗｏｄｓ：ｄｇｔｅｒｅａｔｒｌｖｌｓｎｏ；ｌｗ－ｏｒｃｎｕｉｉａｒｔｉｖｌｗａｅ－ｅｅｅｓｒｏｐｗｅｏｓｍｐｔｎ；ｉｔｌｇｎｔｔａｓｔｅｌｉｏｎｅｌｅｒｎｍｉｔｒｉ

基于STM32F103的智能压力变送器研究与设计

龙源期刊网基于STM32F103的智能压力变送器研究与设计
作者：薛忠何矞赵中兵
来源：《现代电子技术》2013年第04期
摘要：针对目前市场上传感器输出信号的非线性和温度失调，提出了以嵌入式微处理器STM32F103为核心，采用先进的溅射薄膜传感器，利用分段最小二乘法来进行非线性补偿的智能压力变送器的设计方案。

在此描述了智能压力变送器的整体系统架构，着重阐述了对传感器输出信号智能化补偿原理。

测试结果表明，经算法补偿后的模拟输出信号具有良好的线性特性，最大线性误差为0.179%，线性度得到了较大的提高。

关键字：智能压力变送器；非线性补偿；分段最小二乘法；嵌入式微处理器
中图分类号： TN919⁃34； TH823 文献标识码： A 文章编号： 1004⁃373X（2013）
04⁃0141⁃03。

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四、结束语
（四）使用访问控制和口令加密通过对师生进行访问控制和口令加密，来加强校园网网络的检测和实现对授权的管理。学校要通过口令加密对校园网服务器、防火墙、交换机、路由器等网络设备进行访问控制限定，用户只有通过获取相应口令才可以进行访问资源的权限。除此之外，对校内网上传输文件进行只读、隐含等加密操作，严格的记录网络安全日志，建立内部用户非法活动日志、网络服务器日志、交换
网络服访问。这样，
［吴诚．校园网络的安全维护警官文苑，０，１］浅谈２８０２
［庞云，顺和，丽．园网络安全及防范技术 Ⅲ．２］王冯校华
章，０，２９１０２［吕斌．于校园网络安全部署的几点建ｉ］江现代教育３】关ｚＵ．浙
机及路由器日志、网络主机登录日志等，及时发现、解决网络的安全事故，有效地保障网络安全。
（）使用ＶＡ技术进行区域分段五ＬＮ
根据安全级别和应用区域对高校校园网进行隔离和分段，这样，对不同的网段就实现了管理和控制，杜绝了由于某一客户端的威胁而导致整个网络的瘫痪，很大程度上限制了非法用户任意进入校园网的访问。目前，一般高校主要分成如下ＶＡ区域：行ＬＮ政办公、教师、学生、后勤中心、图书馆、学生机房、无线网络、网络服务器、网络交换设备等。对于安全性要求高的行政办公、
技术，０，２６２０
总之，保障校园网的稳定、安全、高效，是一个极其复杂的工程，提高校园网的安全保障势必会造成网络效率的降低以及成本投入的增加。随着科学技术的不断发展，越来越多的计算机软件、系统应用到高校校园网，保证了高校信息化的进程，奠定了高校可持续发展的基础。但是我们还要在实践中进一步的探索和研究，寻找确保高校校园网效率与安全的平衡点，建立真正适合高校校内网网络的安全体系。参考文献：
能力。
器系统及其它数据的备份，建立起网络设备档案和网络资源表，并且对网络中上各个工作站的维修记录、故障情况、资源分配情况等一一记录在案。这也是一个保证网络安全的重要手段。
（）使用入侵检测系统七
入侵检测系统是有效的网络安全系统，这一系统有效的补充了防火墙。它可以检测并发现入侵行为，特别是当有恶意用户想试图通过因特网进入网络或计算机系统时能够报警，以此通知网络采取相应措施。入侵检测系统也能收集入侵者的相关信息并记录，进而自动阻断通信，重新设置路由和防火墙，并及时发现以提出解决方案，加强系统的防御能力，以免系统再一次受到入侵。（）健全学校规范管理制度、增强网络安全意识八各高校应该根据实际情况，健全学校规范管理制度、增强网络安全意识。制定出相应的校园网安全管理制度，如机房工作人员操作规程、用户出入机房管理制度、网络操作规程等；提高网络管理人员和全体师生的网络安全意识。
计算机光盘软件与应用
工程技术ＣｍｕｅＤＳｆｗｒｎｐｌｃｔｏｓｏｐｔｒＣｏｔａｅａｄＡｐａｎｉｉ２１０２年第２期
时间、流量、检测网络的监视以及攻击状况等。通过高性能防火墙的使用，可以最大限度的减少恶意、非法网络地址的访问，有效阻止病毒对计算机的攻击，从而大大的保证校园网系统的安全。（）通过杀毒软件等来防治网络病毒三计算机病毒是校园网最大的安全隐患，所以，建立一个覆盖整个校园网的防御病毒体系，对病毒进行直接的监测、清除，是防范安全最有效的方法。这就需要相关网络管理人员形成一套网络硬件、软件维护制度，严格定期的对服务器、工作站进行彻底维护，对网络系统软件、操作系统采取安全、保密措施。为了杜绝计算机病毒在学校内网的感染与传播，学校还应该在容易受到病毒感染、发作的区域采取一定的防御措施，如在工作站、各办公室以及服务器上安装杀毒软件，定期对病毒扫描、检测并且修复漏洞，升级文件，查杀病毒，保障校园网络拥有强大的防病毒