基于MSP430的高精度3051壓力變送器的研究與設計

目前，智能3051壓力變送器技術發展迅速，新的算法和硬件技術不斷推出。本文針對工業現場對于變送器的自校準和非線性誤差補償需求，研制開發了一種
基于16位單片機的低成本、高精度、智能型3051壓力變送器，該變送器應用多種智能化功能的軟件實現方法，具有較高的動態響應。通過建立高精度A/D轉換的三一△模數轉換器數學模型，實現了3051壓力變送器自校準和非線性誤差補償功能，研究中還使用Simulink工具箱進行了數值仿真模擬。

本文研制的基于MSP430的具有自校準和非線性誤差補償功能的智能3051壓力變送器，是嵌入式小型分布測控系統的信號前端輸入變換器，已經實際用于某型號的分布式監控系統中。該變送器使用壓阻式壓力傳感器完成信號變換，運用c語言編程，通過新器件和智能化技術完成信號變送，提高了智能壓力變送器的精度、穩定性和抗干擾性。

該智能3051壓力變送器在設計中運用了反求工程中設計成本分析方法，具有較好的性價比。若不計入由于不同測量對象而需更換的一次儀表即傳感器的價格，其整個變送器的器件成本可穩定控制在80～100元之間。目前經工程使用后，其自校準和非線性誤差補償智能監測模塊效果良好。

3051壓力變送器的系統概述
硬件總體框圖如圖1所示。硬件分為電源管理模塊、信號采集預處理模塊、數據處理模塊、變送器輸出模塊和基本外設模塊哪。其中，信號采集頂處理模塊和數據處理模塊是關鍵功能模塊，內有用于采集壓力與溫度信號的壓力傳感器，16位的模數轉換芯片AD7705和微控制器MSP430中的數據處理程序。基本外設有鍵盤和LCD顯示器。

3051壓力變送器的電源管理模塊
電源模塊AD421是一種4～20mA輸出型DAC，采用兩線回路供電，內含電源管理器為本身和外圍器件供電。AD421可將外部回路輸入的12～40V供電電壓轉化為+5V電源電壓，同時為自身和ADC模塊提供1.25V的參考電壓源......

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