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智能压力变送器的研究与设计

作　者: 诸晴
导　师: 陈雄；谢鉴
学　校: 复旦大学
专　业: 电子与通信工程
关键词: 智能压力变送器现场总线 HART协议低功耗
分类号: TP212.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

变送器作为一种现场设备被广泛地运用在工业过程控制系统中。随着工控系统生产规模的不断扩大,生产质量的不断提高,自动化信息化水平的不断增强,要求变送器具有更高的测量精度和可靠性,更强的与控制系统间的通信能力。传统的模拟式变送器由于其固有的缺点已不能满足系统的新需求。因此,智能式变送器应运而生。与模拟式变送器相比较,智能式变送器具有卓越的测量精度,较高的可靠性和稳定性,以及与控制系统间数字、双向的通讯能力,在现代控制系统中具有非常广泛的应用前景。现场总线技术是近年来工业控制领域最热门的技术之一,是微电子、通信与控制技术发展的结晶。作为一种新型的控制技术,它具有开放性、分散化、可互操作、低成本等诸多优势,因此引起了各大仪表厂商的高度重视,纷纷推出了具备现场总线通信能力的变送器。其中,HART协议得到了广泛的运用。本论文对现场总线化的压力变送器进行了研究,设计了一种基于微处理器的高精度,低功耗智能式压力变送器,首先介绍了HART协议规范物理层、数据链路层和应用层的相关要求,然后详细叙述了硬件系统的设计方案,包括电源、传感器模块、A/D转换、微控制器、D/A转换、HART调制解调等各个功能模块。接着介绍了软件系统的设计方案,给出了主程序流程图和A/D转换器通信部分的源代码,着重分析了软件采样旋转编码开关的设计思路,并给出了中断服务程序的流程图。最后总结了该设计,提出了可进一步改进之处。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-5
引言  5-8
第一章 HART协议介绍  8-14
  第一节 HART协议概述  8-9
  第二节 HART协议的物理层  9-10
  第三节 HART协议的数据链路层  10-12
  第四节 HART协议的应用层  12
  第五节 HART协议的应用和发展  12-14
第二章智能压力变送器的硬件设计  14-37
  第一节系统功能模块框图  14-15
  第二节超低功耗设计  15-20
  第三节传感器模块  20-26
  第四节控制模块  26-36
  第五节电磁兼容性设计  36-37
第三章智能压力变送器的软件设计  37-42
  第一节系统软件功能模块框图  37-38
  第二节数据采集子程序  38-39
  第三节旋转编码开关采样  39-42
第四章智能压力变送器的调较与测试  42-50
  第一节调较软件介绍  42
  第二节调较回路接线  42-43
  第三节调较软件功能  43-47
  第四节测试结果  47-50
结论  50-51
参考文献  51-53
后记  53-54

智能压力变送器的研究与设计

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