单片机的高精度压力PILZ变送器
介绍了以超低功耗单片机MSP430为核心的高精度压力传感器的硬件电路设计,针对压力传感器的温度漂移问题分析了用于温度补偿的BP网络算法,通过单片机对MSP430压力传感器的温度和压力信号采集,构造4层BP神经网络进行离线训练,将训练好的网络模型利用C语言完成编程,研究了单片机软件实现方式。结果表明:利用MSP430单片机减少了系统功耗,其丰富外设减小了传感器体积,利用单片机对传感器的温度和压力A/D采样值离线训练减少了信号误差,利用BP网络算法提高了传感器的精度,传感器的精度为0.1%。由于PDS压力PILZ变送器[1]的测量数据会随着温度的变化而发生温度漂移,文中提出了量子粒子[2](QPSO)算法和支持向量机[3](SVM)算法相结合的方法对压力PILZ变送器的输出数据进行补偿处理,通过QPSO算法优化SVM参数C、δ2,然后利用SVM的函数拟合建立补偿模型;通过分析工程实验结果,该方法在全局收敛性、非线性目标函数逼近能力等方面*,在压力传感器温度补偿处理上具有较高的实用性。动态压力PILZ变送器能直接测量管道压力的动态变化,因而比基于普通压力PILZ变送器的管道泄漏检测具有更高的灵敏度。研制了一种应用于长输油气管道泄漏检测的动态压力PILZ变送器,并介绍了其结构组成和工作原理。用动态压力PILZ变送器获取了管道的动态压力信号,利用经验模态分解的方法将信号分解为多个固有模态函数(IMF)之和,选择主要的IMF分量进行归一化峭度分析,从而提取信号的特征向量。现场应用实例表明,该方法能够有效地对管道泄漏和调泵调阀等事件进行特征信号提取。现存压力PILZ变送器传感器温压补偿采用点对点式的串行温压补偿法,该方法存在温压补偿耗时长、单位时间内产品产能低、标定流程中设备能耗损耗高以及温压补偿设备的维护和维修成本高等缺陷。

单片机的高精度压力PILZ变送器
考虑不改变现有设备平台和开发平台,提出一种以HART总线为基础,采用自拟规约协议的并行法应用于压变温补系统中,实现待补偿压力传感器的压力、温度和电流标定的同步并行采样。实际的研发与应用验证了规约协议并行法能够有效地解决串行温压补偿方法中存在的诸多问题。