摘要：在煤礦的生產(chǎn)中需要精確測(cè)量多個(gè)壓力信號(hào)，并將信號(hào)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)中，因此提出了應(yīng)用XTR105進(jìn)行信號(hào)調(diào)理的方法，通過(guò)電壓電流信號(hào)的轉(zhuǎn)換，保證了數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和抗干擾性，同時(shí)在系統(tǒng)中加入了兩路頻率信號(hào)的輸入，使系統(tǒng)具有了分站功能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該系統(tǒng)抗干擾性強(qiáng)、測(cè)量精度高，可以應(yīng)用于環(huán)境條件復(fù)雜的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中。

關(guān)鍵詞：1210；XTRl05；多通道測(cè)量；分站

中圖分類號(hào)：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2015.03.013

本文著錄格式：高文平，具有分站功能的多通道壓力測(cè)量系統(tǒng)[J].軟件，2015，36（3）：64-68

0.引言

在煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)中，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)管道氣體流量和管道負(fù)壓等的監(jiān)測(cè)，壓力檢測(cè)是非常關(guān)鍵和必要的。目前，采用4-20mA電流信號(hào)傳輸在煤礦中應(yīng)用具有很大優(yōu)勢(shì)，電流信號(hào)抗干擾能力強(qiáng)，能夠遠(yuǎn)距離傳輸。因此，文中采用了以1210為測(cè)壓傳感頭、XTR105為信號(hào)調(diào)理電路，設(shè)計(jì)了多通道壓力測(cè)量系統(tǒng)，同時(shí)為了方便其他傳感器信號(hào)的傳輸，設(shè)計(jì)中還加入了分站功能，可以從外部引入頻率信號(hào)，對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理后顯示并向上位機(jī)傳輸。該設(shè)計(jì)具有功能強(qiáng)，電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，成本低，可靠性高，易于實(shí)現(xiàn)的多種優(yōu)點(diǎn)。

1.1210壓力傳感器和XTR105特性簡(jiǎn)介

權(quán)衡設(shè)計(jì)要求、成本、開(kāi)發(fā)難易程度等各種因素，最后選取美國(guó)MEAS的1210壓力傳感器作為壓力探頭，選用XTR105實(shí)現(xiàn)電壓電流信號(hào)轉(zhuǎn)換。本設(shè)計(jì)中需要測(cè)量三種壓力信號(hào)，分別為：0～10kPa的差壓信號(hào)，-100～0kPa的負(fù)壓信號(hào)，0～200kPa的絕壓信號(hào)。為此選用了三種1210傳感器，分別為：1210A-002D-3S，1210A-015D-3S，1210A-030A-3S。

XTRl05是一片擁有兩路精確電流源的4～20mA雙線電流轉(zhuǎn)換器，它為測(cè)量放大器和單片集成電路上的電流輸出電路提供完整的電流激勵(lì)。

2.系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在參考了1210和XTR105數(shù)據(jù)手冊(cè)的基礎(chǔ)上，借助典型電路，綜合設(shè)計(jì)要求，討論并設(shè)計(jì)了帶有電源反電壓保護(hù)的基于XTRl05的變送電路，及由LPCI227控制AD7705進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換與液晶顯示的多通道壓力測(cè)量系統(tǒng)。因此，整個(gè)電路可分成測(cè)量變送電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、頻率輸入隔離電路、數(shù)據(jù)通信電路、單片機(jī)控制電路和顯示電路6個(gè)模塊。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。