基于智能壓力傳感器系統設計

保定理工學院本科畢業(yè)設計基于智能壓力傳感器系統設計摘要壓力傳感器是工業(yè)實踐中最常用的傳感器，涉及機床、生產自控、智能建筑、鐵路交通、航天、船舶、石油化工、電力、軍工、水利水電等眾多行業(yè)，應用范圍廣泛。這個試驗臺是一個智能壓力傳感器系統，依靠虛擬儀器LabVIEW平臺搭建虛擬實驗平臺，它可以模擬各種工況下的壓力變化，對壓力傳感器的性能進行測試和評估。在工業(yè)生產中，壓力傳感器的準確性和穩(wěn)定性對于生產過程的控制和質量保障至關重要。通過數據采集卡以及轉速扭矩儀對實驗所需的各項數據進行采集，如壓力、流量、轉速、扭矩、溫度等；通過PLC對液壓泵轉速，閥門開閉等進行控制，從而完成智能壓力傳感器系統的性能檢測試驗。因此，本文研究的壓力傳感器對復雜條件下壓力參數的測量有一定借鑒意義。關鍵詞：智能；壓力傳感器；西門子S7-200目錄TOC\o"1-3"\h\u9338引言 19531第1章智能壓力傳感器系統總體結構設計 2165891.1智能壓力傳感器測試系統需求分析 264041.2智能壓力傳感器系統的總體設計 216969第二章智能壓力傳感器系統硬件設計 4227012.1傳感器選型及工作原理 4100052.1.1轉矩轉速傳感器 4283082.1.2溫度傳感器 524682.1.3壓力傳感器 517272.1.4流量傳感器 6316732.2數據采集設備選型 746972.2.1數據采集設備 7323862.2.2信號調理裝置 7142962.3PLC控制器選型 8103912.3.1PLC的基本原理 8321342.3.2PLC的選擇方案 8207032.4變頻電機選型 1018773第3章智能壓力傳感器系統軟件設計與測試 1134933.1軟件設計 11266403.1.1數據采集程序設計 1144603.1.2PLC控制程序設計 1280503.2主控界面設計 15315503.3系統的測試 17106733.3.1測試準備 1778133.3.2測試結果 1711886結論 199913參考文獻 2011315致謝 21保定理工學院本科畢業(yè)設計引言本文旨在探討壓力傳感器在智能化和信息化的“工業(yè)4.0”中的重要作用，并基于PLC設計智能壓力傳感器系統。壓阻式MEMS壓力傳感器由于技術成熟，在價格上具有競爭力，結構簡單、讀出電路容易設計等優(yōu)點使其比電容式和壓電式傳感器更有市場優(yōu)勢。然而，此類傳感器的輸出信號不便于直接處理，因此研究專用集成電路來處理其輸出信號具有十分重要的意義。本文提出基于PLC設計智能壓力傳感器系統的思路，通過PLC的高集成度、高性能和高可靠性，解決了傳統讀出電路的集成度、性能和可靠性問題。該系統具有智能化、自動化和高精度的特點，可以廣泛應用于工業(yè)生產和醫(yī)療領域。這個試驗臺是一個智能壓力傳感器系統，依靠虛擬儀器LabVIEW平臺搭建虛擬實驗平臺，它可以模擬各種工況下的壓力變化，對壓力傳感器的性能進行測試和評估。在工業(yè)生產中，壓力傳感器的準確性和穩(wěn)定性對于生產過程的控制和質量保障至關重要。因此，對于壓力傳感器的測試和評估需要高精度、高可靠性的測試設備。智能壓力傳感器試驗臺的出現，為壓力傳感器的測試和評估提供了一種高效、精準的解決方案。該試驗臺可以模擬各種復雜的工況，如高溫、高壓、低溫、低壓等，對壓力傳感器的性能進行全面的測試和評估。同時，該系統還具備自動化控制和數據采集功能，可以實現對測試過程的全程監(jiān)控和數據分析，提高測試效率和數據可靠性。因此，智能壓力傳感器試驗臺在工業(yè)生產中具有廣泛的應用前景和市場需求。本文的研究成果對于推動壓力傳感器的進一步發(fā)展具有重要的意義。第1章智能壓力傳感器系統總體結構設計1.1智能壓力傳感器測試系統需求分析本文所研究的智能壓力傳感器系統，包括：（1）平臺易于搭建和擴展。該設計在實驗室的測試中，在軟件、硬件平臺上盡可能地采用模塊化、標準化的設計方法，并在開發(fā)過程中充分利用現有的資源，并考慮到系統的后期擴充能力。（2）測量控制管理。它可以根據壓力傳感器的工作原理及檢測要求，通過程序編程來實現程序控制，并能自動采集電容數據。（3）數據顯示和存儲。在測量時，系統應該具備重要數據的可視化功能，能夠在測試結束后進行數據的轉換和存儲。（4）具有良好的可操作性。在設計人機接口時，必須遵循易于使用的原則，軟件的邏輯結構要清楚，便于操作人員的使用；（5）要求系統能夠為智能壓力傳感器加載20-120kPa的壓力，加壓穩(wěn)態(tài)誤差控制在±0.5kPa以內；能夠記錄差動壓力傳感器輸出電容的動態(tài)變化；微小電容檢測系統應能檢出0.01pF的電容變化。1.2智能壓力傳感器系統的總體設計本智能壓力傳感器系統，依靠虛擬儀器LabVIEW平臺搭建虛擬實驗平臺，通過數據采集卡以及轉速扭矩儀對實驗所需的各項數據進行采集，如壓力、流量、轉速、扭矩、溫度等；通過PLC對智能壓力傳感器系統轉速，閥門開閉等進行控制，從而完成智能壓力傳感器系統的性能檢測試驗。其實驗臺構成如圖2.1。圖2.1智能壓力傳感器系統的構成圖第二章智能壓力傳感器系統硬件設計2.1傳感器選型及工作原理本系統傳感器有轉速扭矩傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器，這些傳感器從測量對象處獲得反映其變化規(guī)律的信號，再將檢測到的信號通過轉換放大電路轉換成標準輸出信號（4～20mA或0～5V）。2.1.1轉矩轉速傳感器本文介紹了JZ轉矩速度傳感器的工作原理和應用。JZ轉矩速度傳感器是一種精密測量儀表，能夠將轉矩機械量轉化為兩個具有一定相位差的電壓信號。該傳感器能夠對各類機械的轉矩、功率、轉速進行測量，具有測量精度高、測量范圍廣、操作簡單等優(yōu)點。在工業(yè)生產中，JZ轉矩速度傳感器被廣泛應用于機械傳動系統的監(jiān)測和控制，能夠實現對機械運行狀態(tài)的實時監(jiān)測和故障診斷，提高了機械設備的可靠性和生產效率。同時，該傳感器還可以應用于航空、航天、汽車等領域，為相關領域的研究和開發(fā)提供了重要的技術支持。在壓力傳感器的測量中，轉速和轉矩的測量也是必不可少的，其速度對壓力傳感器的性能試驗結果有很大的影響。此外，壓力傳感器的旋轉速度對其他器件的正常工作也有一定的影響。所以在試驗中壓力傳感器的工作狀態(tài)通過速度、轉矩等指標來判定。本試驗所用的JN-DN型轉動（動態(tài)）扭矩傳感器。在此基礎上，利用應變器電測技術，在彈性軸上構成應變橋，通過應變橋的電源，可以測得彈性軸上接收到的力矩的電信號，再通過信號的變換，使之成為與力矩成比例的頻率信號。通過光電耦合器對轉速進行檢測，并對其進行相應的處理，將轉速信號轉化成脈沖信號供輸出辨識。JN-DN轉動力矩傳感器的轉矩和轉速測定原理圖3.1。圖3.1JN-DN型旋轉扭矩傳感器扭矩測量原理圖2.1.2溫度傳感器根據測量的原理，可以將溫度傳感器分為兩大類：一種是熱電阻，另一種是熱電偶。溫差電阻器對溫度變化反應靈敏，具有廣泛的溫度辨識范圍。但是由于受測溫原理的限制，在長時間的使用下，其本身就會發(fā)熱，造成不同程度的溫度升高，所以測溫的準確性并不高。而溫差電偶則是通過熱電效應來測量溫度，這種效應使兩個具有不同溫度的導體或半導體觸頭之間的電路發(fā)生熱電勢，這種熱電偶具有結構牢固、不易損壞、測溫范圍大、性能穩(wěn)定、溫度變化快等特點，因此得到了各個行業(yè)的應用。纖維帶的最佳熱黏結溫度應達到400℃，從而提高了測溫的準確度，從而實現對系統的精確控制。本文選擇了安徽春暉測量儀的pt100A型熱電偶傳感器，并對其性能進行了分析。見圖3.2：圖3.2pt100傳感器實物圖2.1.3壓力傳感器壓力是智能壓力傳感器性能試驗的重要指標。各管道的壓力能夠比較直觀地顯示出液壓設備的工作狀態(tài)和工作狀態(tài)。因此，在這個試驗中，壓力參數的檢測非常關鍵，每個細節(jié)都必須被仔細地檢驗。本試驗使用SUP-P300型壓力變送器，該壓力變送器選用進口壓力靈敏、高精度、高穩(wěn)定性的壓力敏感元件。利用先進的微機械蝕刻技術，將四種高精度的溫控電阻器分散在硅片上，構成了惠斯登電橋。該壓力變送器的工作原理是：根據電壓阻的作用，四橋臂的阻值發(fā)生改變，電橋失衡，傳感器輸出相應的電信號，經放大處理和校正電路的校正，得到相應于輸入信號的電壓和電流信號，實現數據的采集。圖3.3SUP-P300壓力傳感器實物圖2.1.4流量傳感器本實驗中，管道的流速也是一個很重要的試驗指標。流量是壓力傳感系統工作性能的一個重要參數，因此必須對其進行精確的測試。在試驗中，流量與轉速、壓力等之間存在著某種聯系，以確保壓力傳感器的流量能夠實時、精確地監(jiān)控，是保證壓力傳感器的工作性能的先決條件。本文采用的流量傳感器是MIK-DN100型液輪機流量傳感器，它具有精度高、運動部件少、耐高壓、測量范圍寬、壓力損失小、維修方便等優(yōu)點。只要保證正確的安裝和調試，就不會有任何的誤差。液輪機流量傳感器工作時，被測量的液體流經該傳感器時，由于流體的流速，使其轉動速度與管道中的液流速度成比例，從而將速度信號轉化為相應的電信號，從而獲得相應的流量信號。圖3.4MIK-DN100液體渦輪流量傳感器實物圖2.2數據采集設備選型2.2.1數據采集設備典型的數據采集卡有模擬輸入、模擬輸出、數字I/O、計數器、計時器等各項功能，這些功能分別由采集卡中各類相對應的電路實現。數據采集卡主要技術參數有以下幾點：1）通道數：板卡可以采集幾路信號，通常分為單端或者雙端（差分通道）。2）采樣頻率：單位時間內從連續(xù)信號中提取并組成離散信號的采樣個數。3）緩存：主要存儲AD芯片轉換后的數據信號。4）分辨率：采樣數據最低位所指的模擬量的值。5）精度：測量值與真實值之間存在的誤差。6）量程：輸入信號的幅度。7）增益：輸入信號的放大倍數，通常分程控增益和硬件增益兩種。8）觸發(fā)：分為內外觸發(fā)兩種。根據本實驗技術要求以及實驗需求，所采用的數據采集卡為PCIE-1816/1816H，PCIE-1816/1816H是一款集成了數字I/O、模擬量I/O和計數器功能的16通道（達到5MS/s）多功能數據采集卡。PCIE-1816/1816H支持模擬量和數字量輸出，擁有2路16位波形生成的模擬量輸出，24個可編程數字I/O通道和2個32位通用定時器/計數器。實驗準備前期，需要進行數據采集卡的安裝測試，實驗者可將PCIE-1816板卡安裝插入計算機的任一PCIE卡槽中。2.2.2信號調理裝置數據采集系統中的信號處理設備，通過信號處理設備將傳感器輸出的各種信號轉化為不同的信號，然后輸入到計算機的軟件接口中，在信號的轉換和傳遞中，克服了各個設備和地面的電位差異。傳感器的輸出信號經過調整，對信號的傳輸、分析和處理都有很大的幫助，傳感器的輸出信號一般比較小，因此要進行信號的傳輸和識別。在工業(yè)生產、機械工程、試驗等領域，一般傳感器的輸出信號都比較小，必須借助信號調理裝置來實現。此外，由于傳感器的輸出信號中含有各種不同的干擾，因此必須對其進行濾波，以提高其有效成分。該系統使用PCLD-8710信號處理設備，能夠對各種類型的數據進行高效的處理。因為這種接線板采用了特殊的電路板設計，這種接線板的特點是可以建立一個信號調節(jié)電路，可以把電阻、電容等安裝到指定的地方，使得信號調理電路更加容易。2.3PLC控制器選型2.3.1PLC的基本原理PLC是通過掃描的運作方式來執(zhí)行程序的控制核心，如圖3.5所示，PLC的運行大致分為以下三個步驟。圖3.5PLC工作原理圖（1）輸入采樣階段。上面所示的第一個階段是輸入取樣，在此期間，PLC會對機器人進行各種數據的采集，并將所讀取的數據存儲到PLC的I/O映像區(qū)。步驟結束后PLC將進行到用戶程序執(zhí)行階段。（2）用戶程序執(zhí)行階段。這一步PLC將按照一定的次序進行掃描。每個梯形圖形按照一定次序掃描，通過讀出和計算由每個接觸點組成的控制線路，根據讀出和識別的結果來更新系統中的邏輯線圈的瞬間狀態(tài)，或刷新輸入/輸出區(qū)域中的輸出線圈的狀態(tài)，或判斷是否要執(zhí)行由梯形圖請求的指令。（3）輸出刷新階段。PLC在上一個程序結束后，自動地進行輸出更新。在這個階段，CPU基于保存在輸入/O圖像區(qū)域中的狀態(tài)和操作數據，對已讀到的全部存儲的輸出進行更新，并利用已編好的編程實現對機器人各關節(jié)軸線的控制。由此可以看出，PLC的掃描操作模式是瞬時性不好的，其輸入與輸出信號的邏輯關系存在一定的時差，并且隨著PLC的掃描時間的延長，產生的延遲也會越來越大，進而影響到系統的響應。除以上三個步驟之外，還需要一些時間來進行系統管理。2.3.2PLC的選擇方案由于PLC的生產廠家眾多，其產品的性能和品質也是千差萬別，而同一家廠家生產的PLC產品也是千差萬別，PLC的質量與性能將直接影響到機器人的工作效率和使用壽命。當今世界著名的PLC生產商中國A-B公司、日本三菱公司、美國通用電器、德國西門子公司，他們開發(fā)了大量的PLC，使其具有良好的性能和良好的控制能力，為工業(yè)機器人的發(fā)展和發(fā)展起到了巨大的作用。（1）A-B公司的PLCA.B公司是世界上最著名的PLC制造商。20世紀90年代，美國PLC市場上，A-B公司的PLC產品占有很大的市場份額。A-B公司研發(fā)的PLC應用范圍非常廣泛，能夠滿足不同廠家的需求，因而在全球范圍內都受到了廣泛的歡迎。A-B公司的PLC控制指令非常精細實用，包括數字轉換、信息檢測、邏輯操作等。PLC-2~PLC-5系列PLC還具有定時、數值比較、文件傳輸、浮點操作等功能。Logix5555的控制器，可以完成讀取、伺服驅動、動作控制等功能，非常適用于高端的工業(yè)機器人。但A-B公司的PLC系統也有很多缺陷，比如軟硬件質量太差，軟件工具比較簡單，不容易升級，成本也比較高。（2）日本三菱公司的PLC三菱是日本最大的PLC制造商。本公司研制的PLC體積小，結構緊湊，價格低廉，但是其控制效果很好，是中小型企業(yè)中、低端機器人的主要控制中心。經過這么多年的發(fā)展，三菱公司的機器人雖然體積不大，但功能卻是越來越強，而且還具有很強的擴展性，可以讓它們的性能得到極大提高，在很多公司中都是如此。三菱PLC現在的發(fā)展趨勢是越來越多樣化，不僅在硬件上有了更好的表現，而且編程工具和語言也變得更加的靈活，可以為大型的工業(yè)機器人編寫復雜的代碼，也可以用來編寫一些簡單的機器人。在三菱PLC的開發(fā)中，主要使用梯形圖、函數圖、語句表等編程語言，以及高級PLC的指令控制。同時，三菱PLC也順應了時代潮流，著重提高了PLC的通訊適應性，使其能夠提供多種可編程控制器的通信協議，具有廣泛的應用前景。三菱最近幾年又引進了一種新型的FX系列PLC，該系列PLC除了具有模擬量控制功能外，還加入了許多功能各異的控制命令，優(yōu)點明顯。三菱PLC的強大之處并不在于硬件，而是在于提供與PLC相匹配的硬件設備，比如伺服電機、伺服電機等，通過這種結合，既可以充分發(fā)揮PLC的作用，又可以極大地提高系統的性能，為日后的升級和改造提供便利。（3）德國西門子公司的PLC德國西門子公司是一家具有悠久歷史的PLC制造商，其PLC的產品品質優(yōu)良，其應用范圍也很廣，涵蓋了機床、機器人、電力設備、環(huán)境保護設備等所有與自動化有關的行業(yè)。S7-200微處理器S7-200是90年代初德國西門子公司為小型工業(yè)項目客戶開發(fā)的一款微型單片機，結構緊湊，功能不強，但也能滿足小型自動控制系統的需求，價格也是同類產品中的佼佼者，被廣泛應用于中小型自動化系統。其編程結構在同類型軟件中處于領先地位，其尋址方式靈活方便，并具備PID參數自動調整等諸多優(yōu)勢，運行穩(wěn)定，操作簡單。但其弊端也很明顯，即輸入輸出點數相對較低、計算精度較低、可擴充的模塊數量較少。針對該系統的特點，選擇了西門子S7系列PLC及相應的模塊，并對其進行了詳細的分析。西門子S7系列PLC體積小，運行速度快，并能進行網絡通信，可靠性高，穩(wěn)定性好，是眾多PLC中較為耐用的一種。本課題所使用的PLC是西門子S7-200系列的增強型西門子S7-200型SMART產品。2.4變頻電機選型該試驗所用的電機為YVF型變頻調速電機，它是一種交流節(jié)能變頻調速電機，并與變頻變頻器結合，是機電一體化的新產品。該變頻電機振動小、結構簡單、起動轉矩大、起動電流小、工作平穩(wěn)、噪聲低、應用廣泛、工作可靠。變頻電機把普通電機風扇改造成了單獨安裝的風扇，電機線圈的絕緣性能比原來的電機要好。本試驗中使用的風扇是一種用于變頻調速電動機的軸流風扇，它的應用范圍很廣，結構也很簡單。第3章智能壓力傳感器系統軟件設計與測試3.1軟件設計3.1.1數據采集程序設計數據采集與分析是智能壓力傳感器性能試驗中的一個關鍵環(huán)節(jié)，它是將高精度的傳感器所采集的數據信號輸入到計算機中，并將其轉化為能夠被主機所識別的信號。通過工業(yè)計算機，可以實時地顯示智能壓力傳感器的各項性能試驗結果，判斷其在試驗過程中可能發(fā)生的各種不正?，F象和產品質量，為以后的控制工作打下了堅實的基礎。利用LabVIEW軟件實現了實驗數據的采集。LabVIEW是美國NI公司開發(fā)的一種圖形編程語言，其功能非常強大，在工業(yè)生產和學術機構中得到了廣泛的應用，可以作為一個標準的數據收集和儀器控制程序軟件。LabVIEW是一種被稱作“G”的圖形編程語言。當用此語言編寫程序時，原來那些冗長的程序代碼都被流程圖或方框圖所取代。該軟件采用了圖標和概念，為系統編程提供了方便的方法。利用該軟件進行原理的研究、測試和設計，可以極大地提高工作效率。該試驗數據的采集主要包括轉速、扭矩等數據的采集，以及由PCIE1816/1816H數據采集卡采集的壓力、流量、溫度等數據。同時，收集到的資料也要保存下來，然后再進行分析和處理。壓力傳感器的測試與控制軟件是壓力傳感器的基本軟件，它的功能是收集各種測試數據，例如：轉速、扭矩、壓力、流量、溫度等。在進行數據采集程序設計前，必須對采集程序和對象進行分析，以降低在設計時出現的無用誤差。圖4.1是一個數據獲取軟件的流程圖。圖4.１數據采集程序設計流程圖3.1.2PLC控制程序設計PLC作為下位機不僅要接受上位機發(fā)出的控制信息，而且要對工業(yè)現場的底層檢測設備進行實時的控制，因此，PLC程序設計時一定要滿足系統的通信要求。在程序設計時，還應考慮當實驗發(fā)生故障時，系統的實時處理功能，確保系統可以安全可靠地運行。如圖4.2為PLC控制程序的設計流程圖。通過流程圖可以清楚地知道全部控制程序設計的過程及相應要求，在此基礎上進行程序編寫將更加容易。圖4.2PLC控制程序設計流程圖利用PLC編程之前需要預先設計I/O符號及地址，本實驗設計分配的部分通信接口地址如圖4.3。圖4.3本實驗PLC程序的I/O符號表在智能壓力傳感器測試實驗PLC控制程序設計中，采用梯形圖的模式來進行程序設計，這種程序語言簡單易懂，更加直觀地表達出所代表的程序。如圖4.4為PLC控制程序的部分設計截圖。程序編寫完成且復查無誤后，將所編寫的程序接入PLC，進行程序調試，在調試過程中，要時刻對實驗中的全部物理量進行實時檢測，如果出現問題，可以及時進行修改。圖4.4PLC程序設計梯形圖3.2主控界面設計本實驗主控界面的設計由LabVIEW進行編寫，實驗臺主控界面是實驗操作者與智能壓力傳感器性能測試實驗臺的交互平臺，實驗操作者可以從主控界面直觀地接觸到實驗的各項實時數據，并對實驗過程做出調整，包括系統的啟停，變頻電機的轉速調整，油路各閥門的開度調整等，實驗者可根據實驗要求，自行調整實驗過程。其中，智能壓力傳感器性能測試實驗臺的主控界面如圖4.5所示。圖4.5主控界面視圖實驗開始后，可自行設置數據保存地址，主控界面上方可以自行選擇存儲位置，對實驗中所得數據進行保存。同時，左側數據可實時監(jiān)控實驗臺各項數據，波形圖可以更加直觀地顯示實時波動。右側為實驗控制按鈕，主要對電機轉速，閥門開閉以及開度大小進行控制。3.3系統的測試3.3.1測試準備在進行系統試驗之前，必須做好充分的準備工作，這樣才能保證以后的試驗能夠順利進行。通過試驗前的準備工作，包括安裝系統軟件、連接各個硬件、檢查儀器設備是否正常等。在進行試驗前，必須實現LabVIEW和PLC的通訊，因此本文采用OPC通訊的方法進行了試驗。OPC的主要作用是連接工業(yè)計算機應用與現場工藝控制的應用。以往，每種軟件都要求使用專用接口來讀取各種現場設備的各種數據。而由于現場設備數量龐大，所要讀取的資料常常非常復雜，對使用者和設備來說都是一種巨大的負擔。在這種背景下，OPC標準就產生了。OPC集成了過程方法和應用界面等多種功能，把工業(yè)計算機視窗的程序軟件與實際工作物理層相連。在進行測試前，必須對智能壓力傳感器的性能試驗平臺進行校驗，以保證試驗的精度。按GB/T23253-2009標準，A、B級的精確度應用于特定的測試，因為本測試是在實驗室中進行，相對于工業(yè)環(huán)境而言，其精度要求為B級。測試中使用的各種傳感器都能達到測量的精度，但在測試時，由于其它因素的影響，也會對測試的準確性產生一定的影響。在此基礎上，對系統流量、壓力、轉速等進行控制，對上位機接口的顯示數據與數字顯示儀表的一致性進行了分析，如果兩者相符，系統的數據就會正確；如有差異，資料顯示不相符，應做轉換處理。在試驗開始之前，讓系統在額定轉速和壓力下連續(xù)工作一段時間，觀察各指標是否正常，程序能否正常運行。觀察壓力，流量，轉速等數據的偏差值，滿足測試B類的精度要求。3.3.2測試結果本實驗測試智能壓力傳感器的額定轉速為1500r/min，本文選取1500r/min，700r/min作為研究數據，進行測試實驗并對結果進行分析。由于實驗室條件限制以及對人身安全的考慮，本測試實驗壓力值最高只限于10MPa。測試智能壓力傳感器在1500r/min，700r/min下效率試驗數據如表4.1所示。表4.１效率試驗數據表轉速設定1500r/min700r/min壓力流量實時轉速壓力流量實時轉速11.608.17014992.873.84070122.208.17014983.963.83670133.208.16014974.603.83170144.508.15014975.103.82770056.008.15014985.903.82070067.708.13014986.903.808701該智能壓力傳感器的壓力－流量變化曲線以及容積效率、總效率均符合智能壓力傳感器測試結果檢測標準，由壓力－流量曲線可知被測智能壓力傳感器系統流量隨壓力的升高逐漸遞減，說明在壓力升高時，流量損耗會有所增加；容積效率會隨壓力增加有所降低，總效率會隨之增加，但是波動不大。因此，智能壓力傳感器系統工作時會選擇適合的工作壓力進行長時間運行。由結果分析可知，數據存在微小誤差，但符合智能壓力傳感器效率試驗相關數據原理。此結果驗證了所作壓力傳感器測控系統的準確性。結論本論文首先綜述了智能壓力傳感器測控系統的研究背景和研究意義，同時對智能壓力傳感器性能測試試驗的需求進行說明，并對本系統的總體設計進行闡述。之后對實驗臺所用到的硬件部分進行選型說明，主要為傳感器的選型、數據采集卡的選型、信號調理裝置的選型以及PLC控制器的選型。之后進行了實驗系統軟件部分的設計，包括數據采集處理程序、PLC控制程序以及良好的人機交互界面的設計。在智能壓力傳感器性能測控系統軟件上設計完成后，進行實驗的調試運行，實現本實驗的最初目的。

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