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霍尼威尔PPT智能压力传感器及其使用

霍尼威尔PPT智能压力传感器及其应用

依据半导体的硅阻效应,在硅膜片上施加压力将引起阻值的改动。这一点与应变片的100倍,因而,它不会永久地扩展,而能在应力消失后又康复原本的形状。作为压力传感膜片,硅优于金属,因为硅在作业规模内有着特别好的弹性,一般只要硅片决裂才会中止正常作业。作为压力传感器的专业规划出产,美国霍尼威尔公司出产的高品质PPT智能压力传感器已在工业、航天、军事、医疗器械、大气环保检测及家电等范畴得到了广泛的运用。

1 压力传感器的选型

在选用压力传感器时,应首要考虑其丈量兼容性和影响压力传感器功用的差错要素。

1.1 丈量兼容性

在进行压力传感器挑选之前,应首要考虑资料、化学物质、浓度、温度、露出时刻、露出办法、毛病原则和一般信息等方面的要素。一同还应考虑运用环境、

器材维护和在该区域的其它设备器材,以确保作业环境能够满意它的运用要求。

1.2 压力传感器功用的差错影响

对压力传感器功用差错的影响首要包含以下几点:

零点偏置;

零点温度漂移;

灵敏度偏移;

线性差错;

重复性差错。

表1 PPT压力传感器的量程规模

  PPT PPT-R
表压 0~1psi至0~500psi 0~20psi至0~2500psi
差压 -1~1psi至-500~500psi 没有差压型
肯定压力 0~15psi至0~500psi 0~20psi至0~2500psi

2 PPT 系列智力压力传感器的特色

霍尼威尔分司的精细智能压力传感器有PPT型和PPT-R型两种系列,其间PPT适用于干性气体,而PPT-R则带有不绣钢隔阂,适用于对腐蚀性介质的丈量。PPT系列传感器归纳了形式拟传感器的技能特色,可由用户自己决议是否运用和怎样运用智能功用。每个PPT传感器均可在全温区和全压略规模内对其数字输出和模仿输出进行准确定标。因而,它是一个既十分准确又规范的模仿电压输出设备,也是一个完善的、具有地址的数字传感器,并可在RS232总线上许多传感器一同联网运用。PPT传感器能够协助用户向数字丈量体系过渡,而不用添加新的贵重的硬件设备。该系列传感器的内部结构如图1所示。

PPT系列精细智能压力传感器的首要特色有如下几个方面:

可组态的传感器

PPT传感器具有优异的重复性和稳定性;其压力信号可由单片机设置为数字输出形式,也能够设置为模仿输出形式。这些特色使得PPT传感器可作为一个高精度的规范模仿设备而不需求衔接数字通讯线路;作为一个用户可组态的模仿传感器,用户可经过RS232总线给PPT组态,然后在现场作为模仿抟 运用;而作为一个智能型且具有地址的数字输出传感器,它可进行双向通讯。该压力传感器可独自作业,也可作为传感器网络上的一点。

规范的模仿压力传感器

在许多运用中,PPT传感器可直接作为一个规范的模仿传感器。它只需加上5.5~30V的电压和压力源即可.因为其内部压力灵敏器材的重复性十分好并可运用单片机进行数字补偿,因而可获得很高的稳定性和精度.在-40~+85℃的温度规模内,PPT传感器具有0.05%FS的典型精度。

用户可组态的模仿传感器

运用RS232串口总线,用户可经过PC发布指明令亚改动PPT传感器的任何一个参数。一切组态的改动均可存放在PPT传感器内部的EEPROM中,并可由用户可任意规划或撤销。一同要能够经过几条简略的指令来依据各种不同的需求对模仿输出进行修正,如进行最大和最小模仿输出电压的调理以及压力量程的紧缩等。

带有地址的智能传感器

在数字串口通讯形式下作业时,PPT传感器具有更多的办法处理压力丈量中的问题。但应留意:因为压力信号首要需求经过数字化外理,所以数字输出形式的组态可能会影响到模仿输出的形式。

压力单位可挑选

除基本单位psi(每平英寸接受的压力)外,PPT传感器具有12种压力单位可供挑选,其间包含大气压、巴、厘米汞柱、英尺水柱、英尺汞柱、英寸水柱、kg/cm2u27627毫巴、毫米汞柱、Mpau31859米汞柱等。别的,它还预认有一个用户自界说单位,因而,用户不用不可为单位换算进行额定的浮点运算。Psi和其它单位之间的换算联系如下:

1psi=27.68英寸水柱(在0℃)

1psi=51.714毫米汞柱(在0℃)

1psi=27.73英寸水柱(在20℃)

1psi=6.8946×10-2巴

1psi=703.05毫米水柱(在0℃)

1psi=6.8946×103巴Pa

1psi=704.33毫米水柱(在25℃)

采样速率可调

PPT传感器可对每次丈量的压力信号进行积分,积分时刻可在8ms至12s之间挑选。这样能够进步数字操控体系在不同环境条件下的适应性和抗干扰才能。

盯梢输入改动

有时用户需求在压力产生快速改动时使采样速率随之加快,因而,该PPT能够设定2倍加快。用户可设置一个阀值,当压力在阀值规模内动摇时,采样速率主动加快,当压力在一个新的水平上稳定下来年采样速率以康复原样。

下降压力读数速率

当压力缓慢改动或许不变时,用户能够下降输出读数速率。这样PPT传感器能够越过255个读数而使两次输出时刻相隔51分,这种功用称为闲暇计数功用。PPT传感器还能够设置为只要在压力改动时(超越确定阀值)才输出或只要当上位机查询时才输出等其它作业形式。

PPT经过RS232总线联网

一台PC机最多可挂接89个PPT传感器,每个PPT传感器具有一个独立的地址。运用这种网络形式,用户能够和一个传感器、一组传感器或网络上一切的传感器通讯。

外部操控模仿输出

PPT传感器的模仿输出电压可由上位机经过RS232串口操控,在这种形式下,PPT传感器经过数字口输出压力数据,一同,上位机也能够对PPT压力传感器的D/A输出以及与丈量压力无关的模仿、电压进行操控。

3 PPT压力传感器的引脚及参数

PPT系列精细智能型压力传感器的首要参数如下:

电源电压规模:5.5~30VDC;

量程:PPT系列智能压力传感器的量程如表1所列;

温度输出精度在±0.5℃以内;

模仿输出电压规模:0~5V(用户可调理);

短路电流:最大10mA;

作业输出电流:最大0.5mA;

负载电阻:最小10kΩ

数字输出波特率:1200,2400,4800,9600,14400,19200,28800;

数据格式:1位开始位,8位数据位,1位中止位;

奇偶校验:无奇偶校验,奇校验,偶校验;

握手协议:不支持;

可触摸的介质:

PPT的P1口(压力口)适用于一切玻璃、304不绣钢、Sn/Ag焊剂、环氧树脂、黄铜、硅型O型环的液体及气体。其管内径为0.6mm。而PPT传感器的P2口(参阅口)则适用于十分触摸、不易燃、非腐蚀性气体。

PPT-R的压力口与介质的触摸面为316不绣钢。

PPT 系列传感器的管脚摆放如图2所示,其引脚界说如下:

脚1:RS-232发送(TD);

脚2:RS-232接纳(RD);

脚3:机壳接地;

脚4:电源和信号公共地;

脚5:DC电源输出;

脚6模仿输出。

4 PPT系列智能压力传感器的运用

在详细运用时,关于模仿输出的PPT传感器要求一点接地,这样能够减小噪声,也便是说,丈量模仿输出的仪器(如数字电压表)的参阅地应该直接衔接到PPT的信号地。别的,电源地也有必要直接到PPT传感器的信号地。

关于PPT传感器的大多数丈量参数和输出特性,用户都能够从头进行界说。下面就罗列几个怎么界说模仿输出特性的比如。

4.1 输出模仿电压操控

PPT传感器能够把凹凸电平门限值按50mV的增量步长设置成0-5V之间的任何一个值。运用DB-9或DB-25针衔接器能够把PPT的三个管脚衔接到核算机的并口上,其衔接对应联系和表2所示。

表2 通讯线缆衔接表

PPT传感器 DB-9针衔接器 DB-25针衔接器
1-TXD传输信号 2-RXD 3-RXD
2-RXD接纳信号 3-TXD 2-TXD
4-GND信号地 5-GND 7-GND

PPT传感器默许的通讯设置波特率为9600bps,8个数据位,无奇偶校验,一个中止位。用户经过一个终端运用程序能够从头界说PPT传感器的零点压力和满量程输出电压。但终端运用程序端的通讯设置有必要和PPT传感器保持一致。

当PPT传感器加上电源后,它就会主动传输一个描绘PPT传感器规模和类型的发动信号。当机器准备好后,输入下列指令并等候呼应,即可承认核算机和PPT传感器之间的通讯是否准备好。符号(cr)表明按ENTER或RETURN键:

输入:﹡99S=(cr)

PPR 呼应:?01S=00052036

假如一个PPT压力传感器的压力规模为0psi~20psi,输出规模为0V~5V,参照下面的比如即可将新的零点压力输出电压界说为1V,满量程输出电压界说为4.85V:

输入 注释

*00VE=RAM(cr) ; 写使能

*00L=20(cr); 设置零点为1V

*00H=97(cr); 设置满量程为4.85V

*00DA=ON(cr); 翻开模仿输出

*OOAN=ON(cr); 翻开用户电压设置

*OOWE=(cr); 把数据存储到EEPROM有用

*OOSP=ALL(cr); 把改动的数据存储到EEPROM

至此,PPT传感器的模仿电压输出规模便被设置为1V~4.85V。

假如PPT压力传感器的规模为12psi~16psi,它原本的压力量程为0psi~20psi,这样,在数字形式下,能够经过运用压力窗口(W)和偏置(O)指令来对压力量程进行从头界说。办法如下:

输入 注释

*00WE=RAM(cr) ; 写使能

*000=60(cr); 设置开始压力为满量程的60%

*00W=20(cr); 设置压力窗口为满量程的60%

*00WE=(cr); 把数据存储到EEPROM有用

*OOSP=ALL(cr); 把改动的数据存储到EEPROM

经过上面两个比如,压力传感器就可在12 psi时输出1V而在16 psi时输出4.85V。

4.2 长途检测操控

假如要运用一个绘图仪或其它模仿输出设备来记载和监督远端的压力丈量数据,那么,一个有用的办法便是经过RS232总线让PPT1压力传感器传输一个数字压力信号到绘图仪,然后在接近绘图仪的传感器PPT2上把这个信号还原成模仿信号,图3所示是一个长途压力检测操控体系的衔接图。因为RS232总线具有很好的抗噪声才能和很低的衔接损耗,因而,用户能够把两个PPT传感器之间的间隔扩展到几公里。

运用两个PPT传感器来进行远间隔检测操控是一种简略而且快速的完结办法,该办法对软件没有什么特殊要求。运用这种技能能够一同在RS232总线上挂接9个PPT传感器,但在上电前,有必要对传感器进行下述界说:

输入 注释

(对PPT1的指令)

*00WE=RAM(cr) ; 写使能

*00ID=01(cr); 设置器材ID为1

*01ID=91(cr); 设置组ID号为91

*01DA=U(cr); 设置为数字压力输出形式

*O1MO=P4(cr); 二进制输出形式

*O1SP=ALL(cr); 把数据存储到EEPROM有用

*OOSP=ALL(cr); 把改动的数据存储到EEPROM

(对PPT2的指令)

*00WE=RAM(cr) ; 写使能

*00ID=02(cr); 设置器材ID为2

*02ID=91(cr); 设置组ID号为91

*02DA=R(cr); 设置为数字转换成模仿输出形式

*O2NE=DAC(cr); 写DAC数据转换器有用

*O2WE(cr); 把数据存储到EEPROM有用

*O2SP=ALL(cr); 把改动的数据存储到EEPROM

别的,经过RS232总线能够将一个PPT衔接到别的的PPT组上,可是要给每组界说一个仅有的组号,组号能够从90到98。

4.3 4-20mA电流环进程操控

4-20mA电流环接口在许多工业处理操控和工厂主动化体系中具有广泛的运用。选用电流环输出在工厂环境中进行远间隔传达具有很好的抗干扰功用。

图4所示是选用一个AD694(4-20mA电流转换器)和一个%&&&&&%器来完结这项作业的电路图。

该规划将40英寸水柱(1.5psi)时的输出界说为4mA,把400英寸水柱(15psi)

时的输出设定为20mA。假如读取压力的积分时刻设定为1秒,则能够大大削减噪声。把PPT衔接到核算机上可经过输入以下指令来完结:

*00WE=RAM(cr) ; 写使能

*00DU=INWC(cr); 设置单位为inwc(英寸水柱)

*00DA=B(cr); 压力传感器输出模仿信号

*00F=400(cr); 设置满量程为400inwc

*OOW=90(cr); 设置压力窗口为360inwc(90%FS)

*OOO=10(cr); 设置压力偏置为40inwc(10%FS)

*OOH=40(cr); 设置输出最大为2V

*00AN=ON(cr); 输出规模40~400inwc,0~2V

*O0I=M10(cr); 设置积分时刻为1秒

*O0WE(cr); 把数据存储到EEPROM有用

*O0SP=ALL(cr); 把改动的数据存储到EEPROM

PPT系列智能压力传感器以其优秀的功用、灵敏的组态、合理的价格而在航空外表、医疗设备、环境监测及进程操控体系中具有广泛的运用。

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