基于HPX氣壓傳感器的高度測量

2、調整MAX1452把HPX給出的模擬信號放大100倍，這樣信號就變成6±2V完全可以經(jīng)行A/D轉換了。根據測量要求，測量范圍0 -5Km，分辨率為1m，通過(guò)計算可以知道此處的A/D轉換器需要16位的。另外考慮到高空經(jīng)常會(huì )使儀器在零度以下工作，應選擇工作溫度范圍較大的模數轉換器，對轉換速度沒(méi)有特別要求。AD676可以滿(mǎn)足以上要求。

四、壓-高轉換的數據處理方法

1、壓-高轉換的物理原理和工程應用
通常都知道地球大氣層中空氣的單位面積力就是大氣壓力它一成不變地隨著(zhù)離開(kāi)地面距離的增加而減少海平面以上高度與空氣壓力的關(guān)系按下列等式確定:

式中：P是自由氣流靜壓；g是重力加速；WM是空氣的分子重量；R是通用的氣體常數；T是絕對溫度；Z是海平面以上的幾何高度

上式給出了地球上大氣壓力和幾何高度的數學(xué)換算關(guān)系，但是在實(shí)際的工程應用中并不能精確實(shí)時(shí)的得到上述關(guān)系中的輸入參數量，如空氣的分子重量WM 絕對溫度T等?！睹绹鴺藴蚀髿鈮?976(2)》對壓力與高度的比值提供有完善的數據表列，設計人員可將其裝進(jìn)儀表存儲器中這些數據考慮到了重力加速度變化情況和溫度對大氣壓的影響。在實(shí)際的壓-高轉換工程應用中大多以美國標準大氣壓表為轉換表。

2、數據處理實(shí)現方法
把《美國標準大氣壓1976(2)》給出的壓-高轉換表結合實(shí)際要求得到壓-高轉換列表，把該列表存入ROM中，將A/D轉換后的數據輸入處理器，處理器只要根據大氣壓力的數值運用查表算法查詢(xún)ROM就可以得到高度值了。

本文所做的測量要求是：測量0~5Km的高度，精度±30m，分辨率1m。那么，根據分辨率1m就需要根據美國標準大氣壓計算出至少5000個(gè)數據存入ROM，用來(lái)查詢(xún)。處理器可以將查詢(xún)到的數據以RS232或RS485輸出，這樣就有利于和其他儀器通訊以及方便用戶(hù)取用。

五 結論
通過(guò)試驗可以看到HPX氣壓傳感器能夠用來(lái)比較精確的測量高度，特別是在整臺儀器標定后測量精度能夠有很大的提高，本文采用的標定方法是在測量范圍的兩端進(jìn)行標定，使該儀器的精度達到±25m，完全符合設計要求（±30m）。