压力传感器数字变送电路研究开题报告

 2022-05-25 21:32:06

1. 研究目的与意义

1. 论文的背景:

随着硅、微机械加工技术、超大集成电路技术和材料制备与特性研究工作的进展,使得压力传感器在生物医学、微型机械等领域,压力传感器有着广泛的应用前景;

压力变送器是工业实践中最为常见的一种能够传感器,其广泛应用于各种工业自控环境,涉及水利电力、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床管道等众多行业。压力变送器是一种能感应压力,并将压力信号转化成可传递的统一输出信号的仪表,而且其输出信号于压力信号之间,有一定的连续线性函数关系。压力变送器从一般意义上,往往指压力变送器和差压变送器,主要由测压原件传感器、测量电路和过程连接件等组成

2. 论文目的:

对压力传感器变送电路展开研究,研究使模拟的压力电信号转变成数字压力数据的原理、方法和电路,并分类研究分立元器件、单片机及专用集成电路在数字变送电路中的应用,设计并调试专用集成电路实现数字变送器的电路。

3. 论文研究意义:

由于压力传感器在水利、地质、气象、化工、医疗卫生等领域的广泛应用,并且将模拟信号转换成数字信号的数字变送器的研究较少,使得对压力传感器数字变送电路的研究有较大的科研及市场意义。

2. 研究内容和预期目标

论文的研究内容:

1. 研究单片机指令和程序的编写,研究接口电路设计。

2. 研究ZMD31050高级查分传感器信号处理器的原理、性能、电路及应用。

3. 对压力传感器变送电路展开研究,研究使模拟的压力电信号转变成数字压力数据的原理、方法和电路,并分类研究分立元器件、单片机及专用集成电路在数字变送电路。

4. 设计并调试专用集成电路实现数字变送器的电路。

预期目标:

1. 设计压力传感器的专用集成电路

编写电阻应变式传感器、压阻式压力传感器、压电式压力传感器、电感式压力传感器等传感器的电路图。

2. 研究数字变送器的电路

研究ZMD31050高级查分传感器信号处理器的原理结构、控制电路、内部及管脚配置、工作性能。

3. 设计出专用集成电路实现压力传感器、数字变送器的功能

研究分立元器件、单片机及专用集成电路在数字变送电路 中的应用。

4. 焊接出电路

最终焊接出能够实现压力传感数字变送功能的电路。

5. 设计、编写论文

将压力传感器数字变送电路的研究成果编写成论文。

3. 研究的方法与步骤

1. 设计分析压力传感器,数字变送器专用集成电路

查阅文献设计出压力传感器,数字变送器专用集成电路图。主要元器件有:压力传感器,ZMD31050芯片,单片机,计算机等。

2. 硬件焊接

购买好各种电子元件后进行实物图的硬件焊接,并利用万用变和示波器来检查硬件焊接是否正确。

3. 实验结果分析

主要分析集成电路对压力传感器及数字变送器实现的结果、误差等。

4. 编写出论文

4. 参考文献

1 童诗白.模拟电子技术基础.第2版.北京:高等教育出版社,1988

2 阎石.数字电子技术基础.第4版.北京:高等教育出版社,1998

3 徐叔华,程退安,姚万生.单片微型机原理与应用. 第2版.哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,1997

4 秦龙.MSP430单片机应用系统开发典型实例. 第1版. 北京:中国电力出版社,2005

5 肖金求. 单片机原理与接口技术. 第1版. 北京:清化大学出版社,2004

6 张义和. 例说51单片机(C语言版).第3版 .北京:人民邮电出版社,2010

7 李静.《快速学通51单片机C语言程序设计》第1版.北京:人民邮电出版社,2010

8 MCS—51单片机原理及接口技术(修订版)马家辰编 哈尔滨工业大学出版社;

9 压力变送器的研究与发展现状 刘洋,邹同华,刘峻 - 《通用机械》 - 2005

10 测试系统环境适应性分析 李艳,李新娥,裴东兴 - 《计量与测试技术》 – 2007

11 电阻应变式压力传感器的研究 乔学光,李婷,王宏亮 - 《传感器世界》 - 2006

12 ZMD31050在数字式气压传感器系统中的应用 马爱虹,李海亮,孙海霞 - 《电子设计工程》 - 2007

13 ZMD31050在力传感器智能信号修调技术中的应用 李纯,程静贤,李琦 - 《传感器与微系统》 - 2012

14 压力传感器的研究现状与发展趋势 吕惠民,田敬民 - 《半导体技术》 - 1998

15 数字压力变送器的设计 谢仁宏,王志华,黄琳 - 《电子工程师》 - 2002

16 基于ADuC824的智能厚膜微压力变送器的设计 马静华,马以武,黄英- 《仪表技术与传感器》 - 2004

17 基于ADuC824单片机的数字式压力变送器设计 杭和平,杨芳,宋娟 - 《机械与电子》 - 2007

18 数字显示两线制压力变送器 朱英杰,谭文,李伟 - 《电测与仪表》 - 1995

5. 计划与进度安排

1、前期准备(2022-2022第一学期)学生与指导老师见面。

2、第一周(2月22-2月26)接受任务书。

3、第三周结束前(3月11日)开题报告。

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