采用超低功耗的PIC18LF45K22单片机作为主控制器,结合超低功率的WirelessHART射频收发器模块XDM2510H以及独立的电量测量芯片DS2782等芯片模块,设计了一种运行可靠,具有全网电量管理和辅助诊断功能的低功耗智能压力仪表。介绍了无线HART标准及其在应用中的优势,并阐述了该压力仪表设计的总体结构,以及具体的硬件电路和软件实施方案,说明了该智能压力仪表的工作原理和特点。
压力仪表的传动机构是将弹性元件产生的微小位移进行变换放大,然后由指针的转角指示被测压力值。在传统的仪表传动机构设计中,没有考虑弹性元件的位移和传动机构自身的非线性,使其压力指示值与实际压力之间存在较大误差。以仪表弹性元件封头中心位移为基础,从提高压力表的整个传动环节的传动精度为目的,针对压力仪表传动原理及结构上存在的问题,对弹性元件位移的非线性和传动机构自身的非线性进行拟合处理,建立了以提高传动精度为目标的优化设计数学模型,并用MATLAB5.0语言编制了优化计算程序,求出了曲柄连杆二杆组对弹簧管的非线性位移进行非线性补偿时的最优结构参数。压力表误差分析表明:通过对压力仪表传动机构的优化设计,可有效地克服弹性元件和传动机构非线性特性所造成的误差,是提高压力仪表精度和工艺水平的有效措施。
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