基于MSP430F448的智能壓力變送器的研究與設計.pdf

1、硅壓阻式傳感器是一種采用MEMS技術在硅片上集成的壓力傳感器，廣泛應用于各種壓力測試設備，諸如汽車胎壓、形變壓力和各種瞬態(tài)壓力的測量。但在硅壓阻式傳感器的實際應用中存在溫度漂移、一致性和非線性等問題。為了讓硅壓阻式傳感器的測量精度達到實際要求，一般情況下都要對該傳感器信號的輸出進行溫度漂移、一致性和非線性的修正，因而對于硅壓阻式傳感器的輸出端增加校準電路是非常必要的。這些校準電路，再加上傳感器的電源驅(qū)動和傳送接口構成變送器。本文在充分研

2、究硅壓阻式傳感器非線性特性和現(xiàn)有補償方法的基礎上，設計開發(fā)了以儀用微處理器MSP430F448為核心，采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡進行非線性補償?shù)膲毫χ悄茏兯推鳌?br>　　 文中闡述了變送器整體設計方案、傳感器信號預處理、智能修正算法和系統(tǒng)硬/軟件設計。以MSP430F448為核心；采用微處理器內(nèi)部集成ADC和DS18b20作為壓力和溫度采集電路；利用MSP430F448強大的接口功能將補償結(jié)果通過SPI和UART串行接口輸出，并通過液晶顯示；

3、設計中利用MSP430F448多時鐘管理功能，設置了變送器的低功耗模式；硅壓阻式傳感器的驅(qū)動電路和ADC采用2.5V參考電源，有效減小了電源干擾對數(shù)據(jù)采集的影響。
　　 壓力智能變送器以函數(shù)連接型網(wǎng)絡和LM算法作為非線性補償?shù)暮诵乃惴?，并且引入學習率調(diào)整因子，提高了LM算法的訓練速度和逼近精度；算法程序設計中采用列.行矩陣乘法運算，節(jié)省了網(wǎng)絡訓練樣本數(shù)據(jù)和Jacobian矩陣的存儲空間，增強了系統(tǒng)的在線學習能力；通過編寫單總線通