基于MPX2100型傳感器的高精度數據采集系統
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?。?）PLD技術(shù)的應用
為節省了硬件電路的開(kāi)銷(xiāo)，減少硬件電路產(chǎn)生的電磁干擾，系統的部分電路應用了PLD技術(shù)，其可編程邏輯電路（見(jiàn)圖5）由可編程邏輯陳列芯片GAL16V8組成，主要完成A/D轉換模塊所需的時(shí)鐘信號和轉換結束選通信號產(chǎn)生單片機外中斷0中斷信號的邏輯轉換，其邏輯方程如下：
P16=+（與非門(mén)）（5）
P14=P7+P8（或門(mén)）（6）
P13=（非門(mén)）（7）
式中，P2、P3、P7分別為單片機的、、ALE信號；
P8—與非門(mén)輸出；P9—8155的A口中斷信號；P13—生成的單片機外中斷觸發(fā)信號。
按照上述邏輯關(guān)系生成的PLD文件經(jīng)FM軟件編譯后，產(chǎn)生熔絲文件*.LED，然后通過(guò)編程器寫(xiě)入GAL16V8即可。
三、系統軟件設計
系統軟件設計采用模塊化結構，采用匯編語(yǔ)言編程，整個(gè)程序由主程序、顯示、鍵盤(pán)掃描、A/D轉換處理等子程序模塊組成。限于篇幅在此只列出了A/D轉換處理子程序流程圖，如圖6所示。
四、非線(xiàn)性誤差的修正
傳感器、放大器、A/D轉換器總是存在非線(xiàn)性誤差，由于上述非線(xiàn)性關(guān)系的存在，帶來(lái)了精度的降低，為了保證在整個(gè)范圍內滿(mǎn)足精度的要求，所以在實(shí)際應用中應根據控制要求對測量值進(jìn)行誤差修正，修正一般通過(guò)軟件較準實(shí)現。其具體的修正方法應根據信號的工作區段和質(zhì)量要求來(lái)確定。利用單片機的運算和控制能力對非線(xiàn)性關(guān)系找出修正算法，并在反復測試調整后使其達到設計要求。本系統采用分段線(xiàn)性插值法對測量值的曲線(xiàn)進(jìn)行了誤差修正處理。方法為：將0～XMAX分為若干工作區段，每段曲線(xiàn)用一段對應的折線(xiàn)來(lái)代替，對每段折線(xiàn)可求出VQ：
Nt:VQ=ai×Nt+bi（8）
式中，I—某段折線(xiàn)的序號；ai—該段折線(xiàn)的斜率；bi—該段折線(xiàn)的截距。
它們的修正程序流程圖如圖7所示，處理關(guān)系示意曲線(xiàn)如圖8所示。
預先將每段的之值存于單片機中，在不同的工作區段，單片機自動(dòng)地將對應的每段的上述值調出進(jìn)行運算處理。（限于篇幅，定量的分析沒(méi)有討論）
五、結束語(yǔ)
本文描述的是一種通用的高精度壓力數據采集系統，它有許多優(yōu)點(diǎn)，可在各種惡劣的環(huán)境中正常地工作，而且抗干擾能力強、使用壽命長(cháng)、分辨率高。采用液晶顯示及PS/2鍵盤(pán)接口，實(shí)現了良好的人機交換?？蓮V泛地應用于石油、化工、冶金、電力、紡織、輕工、水利等工業(yè)及科研領(lǐng)域的壓力數據采集、檢測與分析。
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