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環境試驗設備硬件體系探求

文章出處: 責任編輯:網絡編輯 發表時間:2016-03-05

環境試驗設備硬件體系探求

東莞正航儀器溫濕度傳感器直視圖

✿ 研發一種具有高度、寬溫度規模、多通道的溫濕度測量設備來滿意環境試驗設備校準的需求。

✿ 一起為減輕檢查人員的勞動強度,在滿意測量請求的前提下,依據國家的有關規范規范,規劃了一套專用的校準軟件,將校準進程程序化、規范化、自動化,這也是當今計量技能的發展方向之一。

✿ 目前國內計量有些所運用的這類規范設備大致有兩種解決計劃:一種是直接選用現成的數據收集器如Agilent34970A及其配套的收集卡,或許選用keith1ey2700數字多用表和其配套的收集卡構成高精度多通道收集體系;這種計劃測量度高,可靠性好,可是本錢高。

✿ 另一種計劃是自行研發多通道的溫濕度收集設備。

✿ 這些年,跟著高精度Ain變換器材報價的不斷降低以及Ain變換器材功用的不斷完善,使研發便宜的多通道、疾速、高精度溫濕度收集體系成為可能。

✿ 首要包含幾個模塊:溫度、濕度傳感器,由MSC1200構成的溫濕度收集電路、電源、按鍵以及顯現電路、時鐘電路、USB閃存驅動器模塊、RS232通訊電路等。

✿ 體系底層電路的功用首要包含:溫濕度信號收集及其有關處理,實時顯現溫濕度信息,日期時刻信息,USB閃存驅動器文件存儲信息等。

東莞正航儀器詳細圖

✿ 溫度、濕度傳感器的挑選溫度傳感器有許多種,常用的有熱電偶、熱電阻、熱敏電阻、集成電路溫度傳感器如18B20等,作業原理各異,測量規模和測量度也各不一樣。

✿ 本體系別離選用熱電偶和熱電阻作為溫度傳感器,熱電阻用于300℃以下的高度測量,熱電偶的測量度盡管不如熱電阻,但它具有更寬的測量規模,在高溫環境下很適用,因為它們都歸于ITS90溫標中引薦運用的溫度傳感器,因而具有極好的通用性和互換性。

✿ 濕度測量一般選用干濕球的方法,但考慮到這種方法操作費事,故選用專用的濕度傳感器選用具有數字接口的濕度傳感器,能夠便利地與單片機通訊,簡化硬件的規劃。

✿ 電源電路

✿ 因為Anc的模仿電源Avnn和數字電源nvnn是別離的,能夠獨自供電,且電壓的作業規模為2.7一s.2sv。

✿ 模仿電源和數字電源別離設置能夠使Avnn不受nvnn電源卜的再生信號的攪擾所以,規劃中選用的是兩個ASM1117三端集成穩壓模塊別離給MSC1200的模仿有些和數字有些供電。供電電壓9V電源電路如圖2所示。

東莞正航儀器詳細直視圖

✿ 模仿信號收集電路

✿ 美國德州儀器公司(TEXAS INSTRUMENTS)推出了一種帶24位A/D變換器的微處理器MSC 1200,具有一些增強特性,格外合適測量高度的溫度、壓力傳感器等輸出的弱小信號。

✿ 功用強、功用好,是MSC1200單片機的長處,它集成了一個增強型8051內核,有8路24位低功耗(4 mW),A/D變換;一路8位電流輸出DAC,20個中止源;16位PWM;全雙工DART(并兼容有SPI功用);中止方法電流小于0.1A;比規范8051內核履行速度快3倍且全兼容;片內集成4K或8K字節FLASH,并且FLASH可定義為程序分區與數據存儲分區,給規劃帶來非常大的靈敏性;片內SRAM也多達256字節;選用TQFP-48小型封裝。

✿ 因為具有如此高的模仿和數字集成度,對請求小體積、高集成度和測量而言,MSC1200為抱負的結合挑選。

✿ MSC1200內部包含完好的前向通道,有多路開關,能夠挑選差分輸人的方法具有4路差分信號接人;或許挑選單端對地輸人的方法可接人8路輸人信號。

✿ 還能夠挑選運用緩沖器,它的內部擴大器為可編程增益擴大(PGA),能挑選增益值(在1128之間可調)。

✿ 這么一來,關于一些輸出弱小信號的傳感器來說就對比便利它們能夠直接接人MSC 1200的輸人端,無須在電路中再添加中心的擴大環節,這關于體系規劃是非常有利的。

✿ 此外,MSC 1200內部通道構造框圖的AiD變換器為24位高分辨力},-o AiD變換器,還具有三種數字濾波方法可供挑選。

✿ 此外,內部還包含一路可編程輸出的電流型DAC,可作為熱電阻測量電路的恒流源,這些是完結測量體系的必需有些。

✿ 這么,體系需求的外圍電路很少,整機構造顯得反常簡練在模仿信號輸人方面,MSC 1200能夠直接取得由傳感器傳來的低電平差分信號或單端信號。

✿ 其ADC在數據輸出速率為10 Hz時能夠得到22位的有用分辨力,本體系可銜接的溫度傳感器類型包含熱電阻和熱電偶,熱電偶自身發生熱電勢可直接與輸人端相連,熱電偶的冷端溫度由MSC 1200內部的溫度傳感器測得。

✿ 而熱電阻則是經過MSC1200的IDAC供給的恒流源,將電阻信號變換為電壓信號來進行測量。

✿ 在數字功用方面,MSC1200的內核與8052微處理器的內核徹底兼容,使其具有杰出的兼容性和很強的數據處理才能。

✿ 并且它是優化了的8051內核,即在一樣的時鐘頻率下,它運轉速度比規范的8051單片機快3倍,因而,運用較低的外部時鐘頻率就可取得與規范的8051單片機一樣的功用。這不只降低了體系噪聲和電源功耗,并且還提高了體系的處理才能。

✿ MSC1200的Flash存儲器具有在體系(ISP)編程的功用這不只拓展了器材的用處、縮短了體系調試周期,并且使前期的規劃開發進程愈加便利靈敏,還節省了仿真器和燒寫器的投人,簡化了設備的現場保護和晉級作業,在后期使用中也具有很大的靈敏性和可晉級拓展性。✿ 分辨力的點陣液晶顯現器,該顯現器自帶多種GB2312一二級簡體漢字,具有漢字、ASCII碼、點陣圖形和改變曲線同屏顯現功用,到達令人滿意的顯現作用,使體系具有較好的人機界面。

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