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          基于CS5550的工業(yè)測量儀表設(shè)計

          作者: 時間:2010-03-10 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

          如圖6所示,rx為待測電阻,溈流經(jīng)rx的電流,所產(chǎn)生的壓降為u,由歐姆定律得到式(1)、(2)。

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/195507.htm

          整理后得式(3),其中V,R為未知數(shù),u是由本系統(tǒng)測得的數(shù)據(jù)。通過連接精密電阻箱來取代待測電阻,取定rx兩個值,如100Ω和400Ω。代入式(3),解方程組可得V和R的校準(zhǔn)值,并存入EEPROM中作為系統(tǒng)參數(shù)。

          經(jīng)校準(zhǔn)后便可根據(jù)式(4)精確地計算出待測電阻rx的值。

          2.2 計算與變換模塊
          經(jīng)校準(zhǔn)和初始化后,進(jìn)入測量階段,通過最新獲得的N個瞬時測量值計算出轉(zhuǎn)換有效值后,以滿量程的相對百分比方式提供所有的測量結(jié)果。其中通道1具有可編程放大器增益選擇,當(dāng)工作在增益為10的情況下,如果測量結(jié)果低于10%,則系統(tǒng)將其增益切換成增益為50;反之,當(dāng)工作在增益為50的情況下,如果測量結(jié)果高于90%,則系統(tǒng)將其增益切換成10。這樣不僅測量的信號范圍寬,而且提高了系統(tǒng)測量的精確性。
          讀取測量結(jié)果轉(zhuǎn)化成相對百分比后,乘上相應(yīng)的滿量程值就可以得出實(shí)際測得的電壓值u,如果輸入的是電流值,則除以系統(tǒng)參數(shù)r即為所測得的電流值,如果是測量輸入電阻,則根據(jù)式(4)計算所測得的電阻值。
          得到相應(yīng)測量信號的實(shí)際值后需再進(jìn)一步地變換。如熱電偶輸入的是電壓信號,需變換成相對應(yīng)的溫度信號,而且電壓一溫度之問不是線性的變換關(guān)系。變換方法可以采用多項(xiàng)式曲線擬合方法或者小區(qū)間線性化處理方法。
          本系統(tǒng)可進(jìn)行十幾種的信號變換,真正做到一表多用,下面介紹信號變換切換的C語言實(shí)現(xiàn)方法,這是通過函數(shù)指針來實(shí)現(xiàn)的。首先聲明函數(shù)指針,
          typedef float,(*convert_t)(float val);
          然后定義該函數(shù)指針的一個變量,
          convert_tconvert:
          下面是一些信號變換的函數(shù)原形聲明,函數(shù)中的參數(shù)是測量的電壓值,函數(shù)返回的是變換后的值,
          float lkConvert(float val): //熱電偶K級
          float lsConveit(float val)://熱電偶S級
          float Pt100Convert(float val)://熱電阻Pt100
          float Cu50Conveit(float val): //熱電阻Cu50
          信號變換切換方法示例如下,
          SWitch(opNum){
          case 1: //熱電偶K級
          convert=lkConvert:
          break:
          ……

          確定了信號變換函數(shù),最后是函數(shù)調(diào)用,舉例如下,
          unsigned long temp;
          float result;
          //從中讀取通道1數(shù)據(jù)
          temp=read(Ox16);
          //轉(zhuǎn)換成百分比
          result=temp/(float)0x0l000000;
          //乘上滿量程值
          result*=fullScale;
          //執(zhí)行信號變換
          result=convert(result);
          這樣result變量就是傳感器對應(yīng)的信號值,如溫度。

          3 結(jié)束語
          本系統(tǒng)使用CS5550進(jìn)行硬件核心電路設(shè)計,性價比極高,使用簡單的配置實(shí)現(xiàn)一表多用,體積小、集成度高、運(yùn)行可靠,有很好的推廣價值。



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