壓力變送器調試軟件的研究與應用

壓力變送器可以測量流速、壓力、液位等工業測量對象，其采用的壓力傳感器種類各不相同，包括壓阻型、電容型和微諧振器型，所有這些傳感器類型都使用硅單晶的薄膜作為壓力接收元件。智能壓力變送器集成了多個傳感器，同時測量差壓值、靜壓值和溫度值。壓力變送器可以采用電池供電或環路電源DC24V供電，變送器對外接口包括：4mA～20mA、HART、RS-485/RS-422/RS-232、PROFIBUS、Modbus和foundation等。

一、系統原理和典型架構

從產品設計的角度來看，工業壓力變送器系統設計需要同時兼顧產品硬件和調試軟件的功能，必須考慮諸多設計細節要求，包括精度、零漂移、溫度和靜態壓力補償。

1）考慮溫度和靜態壓力信號對差壓值的特性補償。

2）可檢測出壓力傳感器老化或任何異常問題。

3）壓力變送器產品的最大量程可高達200:1，上限甚至可達15,000psi。

4）測量精度最高可以達到滿量程范圍的0.04%，通常需要16位至24位的模數轉換器。

5）與不同現場總線的連接，例如HART、PROFIBUS、Modbus、foundation、RS-485/RS-422/RS-232、無線HART等。

6）傳感器、調理電路、系統電源、通信和I/O之間可能需要隔離；隔離等級從1kV～2.5kV。

7）采用電池和環路供電的差分壓力變送器需要精心選擇的超低功耗元件，例如MCU、AMP、ADC和基準電壓源。工業現場溫度環境非常復雜，甚至異常惡劣。為了能夠在較寬的溫度范圍內工作，低溫漂移系數和低功耗對差分壓力變送器非常重要。公司提供完美的產品組合，包括精密放大器、精密基準電壓源、精密模數轉換器和低功耗Cortex-M3內核微處理器等。除此之外，低功耗系統中的抗電磁干擾能力(如電涌、EFT和ESD等)也是壓力變送器面臨的嚴峻挑戰。

此外，壓力變送器內部的空間有限，要求高系統密度，因而必須減小器件尺寸。近來，集成技術的進步使得系統設計人員能夠采用尺寸更小、功耗更低、成本更低的解決方案，而其性能與那些大型系統不相上下。持續的技術進步要求既能不斷促進這些解決方案集成，同時還提高其性能和診斷能力。