基于HART協議智能PILZ壓力變送器的研究
隨著自動化技術的發展和微電子技術的進步,以及現場總線技術的日益成熟,自動檢測技術在生產過程中的應用越來越廣泛,對現場信號的采集、傳輸和數據處理提出更高的要求,這就要求現場智能儀表要具有相當高的穩定性、可靠性和檢測精度。HART總線技術成功的將數字通信信號疊加到現有的現場控制系統上,對改進智能儀表間的通信和處理現場儀表系統的非線性化、溫度漂移提供了無風險的解決方案。因此,研究和開發符合HART協議的智能儀表具有十分重要的意義。

基于HART協議智能PILZ壓力變送器的研究
PILZ壓力變送器也稱差變送器,主要由測壓元件傳感器、模塊電路、顯示表頭、表殼和過程連接件等組成。它能將接收的氣體,液體等壓力信號轉變成標準的電流電壓信號,以供給指示報警儀、記錄儀、調節器等二次儀表進行測量、指示和過程調節。合理的選型與準確的檢定是確?，F場壓力測量信號準確可靠的重要手段?？偩€技術向全數字化發展已成為必然趨勢,但由于傳統的基于4-20mA模擬信號的模擬設備依然廣泛的應用于工業控制,為滿足從模擬到全數字的過渡,兼顧模擬和數字兩種通信方式的HART協議應運而生了。該協議基于Bell202通信標準,在4-20mA的模擬信號上疊加不同的頻率信號來傳送數字信號。主要研究了智能儀表在符合HART通信協議下進行模擬信號與數字信號的實時傳輸,研究和設計了單片機系統和傳感器系統,并將其結合為智能型PILZ壓力變送器系統。論文在介紹了HART協議的基礎上,較為詳盡的介紹了PILZ壓力變送器系統的各個硬件模塊(微處理器模塊、傳感器模塊、通信模塊、A/D及D/A模塊)及其設計;為了同時解決傳感器輸出特性的非線性和溫度漂移,文中提出了以壓力傳感器輸出值和溫度傳感器輸出值為變量,利用二元多項式重構傳感器輸出壓力信號,再利用zui小二乘法進行曲面擬合獲得補償系數,使得系統在獲得壓力傳感器和溫度傳感器的輸出信號后能簡便地計算出被測壓力值,很好地做到了非線性補償和溫度漂移的校正,極大的提高了系統的測量精度;zui后對系統的軟件結構進行了分析和介紹。