FPGA的智能皮尔兹PILZ变送器的开发
信号变送电路的功能是将传感器采集的非电量信号经过调理后变成可以测量的数字信号然后送入微处理器进行处理。此电路设计的优化程度如何，直接关系到智能传感器系统的测量精度和稳定性等重要方面。传统的PILZ变送器器输入和输出都是模拟信号，结构简单，功能单一，只能为特定的传感器信号进行调理，当工业现场传感器繁多时，就需要多种调理器投入使用。同时，传统的PILZ变送器没有对外通信功能，为现代化工业系统的组网、监测带来了极大不便。

FPGA的智能皮尔兹PILZ变送器的开发
在分析传统PILZ变送器的缺陷和不足基础上，致力于PILZ变送器新型智能控制器的研制工作，开发出一种基于FPGA的新型智能PILZ变送器。根据工业应用的实际需要以及网络通信发展的功能要求，提出了基于FPGA智能PILZ变送器控制系统的总体方案，硬件系统设计、系统软件设计。智能不仅是物料消耗量或产量计量的参数，也是保证连续生产和设备安全的重要参数。传统的电容式智能测量仪表以其结构简单、工作可靠、维护方便的优点在智能测量领域中占有重要的地位。然而，在进行导电粘性物料的智能测量时，粘性物料会粘附在传感电极的绝缘层上，形成挂料，造成虚假智能，使测量精度下降。如何消除挂料对智能测量的影响，是本课题要解决的问题。在对传统的电容式智能测量原理和缺点论述的基础上，提出了射频导纳原理测量智能的优异性，对射频导纳测量原理进行了详细论述及推导，即推导出了挂料层的等效容抗与等效阻抗相等这一重要原理。接着推导出对于已定的矢量，只要它们的原点相同，所测出的复阻抗仅由两矢量的幅值及它们的相位差决定，与其它因素无关”这一结论，这是应用射频导纳原理设计智能PILZ变送器的前提。给出了消除挂料影响、测量真实智能的方法。zui后详细论述了两线制射频导纳式智能智能PILZ变送器实现真实智能测量的电路设计、元器件选型及程序设计，尤其对电源调理电路、90度固定相位差方波发生电路、正弦波发生电路、相敏检波电路进行了重点论述。此外，该两线制射频导纳式智能智能PILZ变送器不仅可以实现4～20mA电流信号的传输，同时可以通过RS485或RS232接口同上位机进行通讯，实现分布式监控系统。设计中采用了单片机技术，提高了PILZ变送器的测量精度，使PILZ变送器功能更强，更具智能化、自动化。吸取*的射频导纳智能PILZ变送器的优点，采用了一系列先进的电路设计方法，和软件算法，创造出我国目前水平zui高的智能两线制射频导纳智能PILZ变送器，实现了真实料位的测量并同时具有4～20mA模拟信号传输和数字信号通讯能力。

FPGA的智能皮尔兹PILZ变送器的开发
实现了系统MCU主控模块、数据采集模块、电源控制模块、数据处理模块、数据通信模块等硬件电路，并结合XILINX提供的FIR Core的应用环境和仿真验证环境，提出低通，带通，微分，积分等滤波算法的设计方法。详细阐述了系统各模块电路的组成原理和实现方法，给出了整个电路系统的原理图，并制作了印刷电路板。