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摘 要：压力传感器是一种广泛应用在我国工业发展中的传感器，经历由电压传感器到智能传感器的更新。传统压力传感器不能满足当前工业发展与科技发展需求，建议将无线通信技术应用到智能压力传感器中，设计智能压力传感器数据采集系统。
关键词：压力传感器 无线通信技术 数据采集 系统设计
压力传感器广泛的应用在我国的工业实践中，其应用行业范围包括铁路交通、航空航天、油井油田、机床、水利水电、自产自控等。由于各行业发展朝着现代化、科技化方向前进，因此需要采用新技术对压力传感器进行不断的优化与功能更新，使其能够满足工业与科技的发展需求。智能压力传感器与计算机的联合应用是对传统压力传感器技术的改革，能够确保测量结果的精准性，同时方便测量操作。无线通信技术在压力传感器中的应用能够实现压力传感器的无线数据采集，即使在部分人力无法到达的地区（例如高温、严寒、环境污染严重的地区），也能通过传感系统的远程测试。该系统还具备温度补偿、多点数据采集等功能下面主要探讨智能压力传感器无线数据采集系统的设计与应用。
一、简述压力传感器
压电传感器主要应用在加速度、压力和力等的测量中。一般普通压力传感器的输出为模拟信号，模拟信号是指信息参数在给定范围内表现为连续的信号。 或在一段连续的时间间隔内，其代表信息的特征量可以在任意瞬间呈现为任意数值的信号。[2]而我们通常使用的压力传感器主要是利用压电效应制造而成的，这样的传感器也称为压电传感器。
二、系统设计
智能压力传感器无线数据采集系统中，压力传感器无线采集结构包括前端传感器数据采集发射与尾端数据接收。压力传感器与温度传感器功能是测试四周环境的压力值与温度值；A/D转换器与程控放大器同属于信号处理部分，其主要作用是在系统操作中对传感器模拟信号收集放大，同时转换模与数的实现；微处理器控制无线发射电路，编码器对信息进行编码与处理，通过发射模块发射出去；系统数据接收系统由无线接收电路、显示器、处理器构成，在每一次格式数据接收成功后，解码器能够解码得出压力数据，并将其传输到LED显示器中[1]。
（一）系统硬件设计
前端压力传感器数据采集发射是由硬件系统与软件系统构成。压力传感器数据采集发射的硬件系统设计成四个大部分：温度传感器、压力传感器、单片机及无线发射电路、A/D转换器[2]。下文以传感器与A/D转换器ICL7135为例，分析系统硬件设计。
1、传感器
在智能压力传感器无线数据采集系统中，应选用可以感温二极管的硅压阻压力传感器（感温二极管的作用是检查温度，将温度值与相关信息反映到单机片结构），将其放入密封的金属外壳里，经由多芯电缆同外围电路接通。压阻压力传感器应通电流1mA。
2、A/D转换器（ICL7135）
ICL7135转换器具备高精度、智能识别模拟信号、能长期在零点温度下正常运行等功能特性。ICL7135的POL端是极性输出端，﹢信号输入后POL输出高电平，反之﹣信号输入则POL输出低电平。基准电压及其稳定性决定A/D转换器准确度，需要科学选择基准电压。例如，A/D转换器ICL7135应选用高准确度、低温漂的基准电源MC140，3提供1V基准电压[3]。
（二）系统软件设计
1、前端系统的软件设计
智能压力传感器前段系统主要由压力和温度的数据采集程序、测量算法程序、初始化程序等部分构成。在压力信号的选择上，一般选用INT1申请中断，在中断处理程序实现数据采集：中断响应→保护现场→数据采集→恢复现场→中断返回→返回主程序。
2、接收端的软件设计
接收端的软件设计相对简单，重点是解码器PT2272把J05所接收信号发射至单片机P1口，在单片机处理之后从P2口发至LED显示。
三、实测结果分析
在测试期间应当把数据采集发射电路和信号接收器安装在距离约20米的地方，并置压力传感器于恒温环境里，测试其在不同的温度下的压力值，对其进行分析（实验结果如下表所示）。
分组压力测试结果
从上表实测结果得知：因为智能传感器系统中添加温度数据，使用多项式拟合的计算方式进行压力值补偿计算，因此温度对压力传感器的输出操作影响微乎其微。但误差随着温度的增高而增大，误差最大为（0.362-0.360）÷0.30×100%=0.7%；智能压力传感器无线数据采集系统借助无线电技术进行数据资料传输，增加使用的灵活性与安全性。特别是在部分环境恶劣的地区，其远程监测特性优点更为突出。
四、结束语
压力传感器是一项提供监测信息的科技手段，无线通信技术与智能传感器的结合设计优化了智能压力传感器功能，使其能够在恶劣的环境下照常运行。智能压力传感器无线数据采集系统所具备的远程监测、自动诊断、软件组态、接口等功能使得系统电压传感器的测量精准度更为准确，安装应用方便，给我国工业发展中的检测工作提供很大便利。我国的工业发展应以不断更新、不断进步的科学技术为推动力量，因此，还应当注重研究新技术并引进外国先进技术。
参考文献
[1]陆冬妹，邓小芳，罗剑.基于RS232串行数据采集实现串口通信的收发系统[J].安徽电气工程职业技术学院学报.2010，（03）：85-88.
[2]陈大力.基于蓝牙技术的智能压力检测系统设计[J].工业控制计算机.2010，（04）：28-29.
[3]郑伟.数据采集系统的设计研究[J].电脑与信息技术.2010，（03）：33-34+49.
关键词：压力传感器 无线通信技术 数据采集 系统设计
压力传感器广泛的应用在我国的工业实践中，其应用行业范围包括铁路交通、航空航天、油井油田、机床、水利水电、自产自控等。由于各行业发展朝着现代化、科技化方向前进，因此需要采用新技术对压力传感器进行不断的优化与功能更新，使其能够满足工业与科技的发展需求。智能压力传感器与计算机的联合应用是对传统压力传感器技术的改革，能够确保测量结果的精准性，同时方便测量操作。无线通信技术在压力传感器中的应用能够实现压力传感器的无线数据采集，即使在部分人力无法到达的地区（例如高温、严寒、环境污染严重的地区），也能通过传感系统的远程测试。该系统还具备温度补偿、多点数据采集等功能下面主要探讨智能压力传感器无线数据采集系统的设计与应用。
一、简述压力传感器
压电传感器主要应用在加速度、压力和力等的测量中。一般普通压力传感器的输出为模拟信号，模拟信号是指信息参数在给定范围内表现为连续的信号。 或在一段连续的时间间隔内，其代表信息的特征量可以在任意瞬间呈现为任意数值的信号。[2]而我们通常使用的压力传感器主要是利用压电效应制造而成的，这样的传感器也称为压电传感器。
二、系统设计
智能压力传感器无线数据采集系统中，压力传感器无线采集结构包括前端传感器数据采集发射与尾端数据接收。压力传感器与温度传感器功能是测试四周环境的压力值与温度值；A/D转换器与程控放大器同属于信号处理部分，其主要作用是在系统操作中对传感器模拟信号收集放大，同时转换模与数的实现；微处理器控制无线发射电路，编码器对信息进行编码与处理，通过发射模块发射出去；系统数据接收系统由无线接收电路、显示器、处理器构成，在每一次格式数据接收成功后，解码器能够解码得出压力数据，并将其传输到LED显示器中[1]。
（一）系统硬件设计
前端压力传感器数据采集发射是由硬件系统与软件系统构成。压力传感器数据采集发射的硬件系统设计成四个大部分：温度传感器、压力传感器、单片机及无线发射电路、A/D转换器[2]。下文以传感器与A/D转换器ICL7135为例，分析系统硬件设计。
1、传感器
在智能压力传感器无线数据采集系统中，应选用可以感温二极管的硅压阻压力传感器（感温二极管的作用是检查温度，将温度值与相关信息反映到单机片结构），将其放入密封的金属外壳里，经由多芯电缆同外围电路接通。压阻压力传感器应通电流1mA。
2、A/D转换器（ICL7135）
ICL7135转换器具备高精度、智能识别模拟信号、能长期在零点温度下正常运行等功能特性。ICL7135的POL端是极性输出端，﹢信号输入后POL输出高电平，反之﹣信号输入则POL输出低电平。基准电压及其稳定性决定A/D转换器准确度，需要科学选择基准电压。例如，A/D转换器ICL7135应选用高准确度、低温漂的基准电源MC140，3提供1V基准电压[3]。
（二）系统软件设计
1、前端系统的软件设计
智能压力传感器前段系统主要由压力和温度的数据采集程序、测量算法程序、初始化程序等部分构成。在压力信号的选择上，一般选用INT1申请中断，在中断处理程序实现数据采集：中断响应→保护现场→数据采集→恢复现场→中断返回→返回主程序。
2、接收端的软件设计
接收端的软件设计相对简单，重点是解码器PT2272把J05所接收信号发射至单片机P1口，在单片机处理之后从P2口发至LED显示。
三、实测结果分析
在测试期间应当把数据采集发射电路和信号接收器安装在距离约20米的地方，并置压力传感器于恒温环境里，测试其在不同的温度下的压力值，对其进行分析（实验结果如下表所示）。
分组压力测试结果
从上表实测结果得知：因为智能传感器系统中添加温度数据，使用多项式拟合的计算方式进行压力值补偿计算，因此温度对压力传感器的输出操作影响微乎其微。但误差随着温度的增高而增大，误差最大为（0.362-0.360）÷0.30×100%=0.7%；智能压力传感器无线数据采集系统借助无线电技术进行数据资料传输，增加使用的灵活性与安全性。特别是在部分环境恶劣的地区，其远程监测特性优点更为突出。
四、结束语
压力传感器是一项提供监测信息的科技手段，无线通信技术与智能传感器的结合设计优化了智能压力传感器功能，使其能够在恶劣的环境下照常运行。智能压力传感器无线数据采集系统所具备的远程监测、自动诊断、软件组态、接口等功能使得系统电压传感器的测量精准度更为准确，安装应用方便，给我国工业发展中的检测工作提供很大便利。我国的工业发展应以不断更新、不断进步的科学技术为推动力量，因此，还应当注重研究新技术并引进外国先进技术。
参考文献
[1]陆冬妹，邓小芳，罗剑.基于RS232串行数据采集实现串口通信的收发系统[J].安徽电气工程职业技术学院学报.2010，（03）：85-88.
[2]陈大力.基于蓝牙技术的智能压力检测系统设计[J].工业控制计算机.2010，（04）：28-29.
[3]郑伟.数据采集系统的设计研究[J].电脑与信息技术.2010，（03）：33-34+49.