摘 要：壓力測控系統(tǒng)是嵌入式應(yīng)用中常見的應(yīng)用模塊之一，被廣泛地應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)的各種測控系統(tǒng)中。本文介紹基于freescale公司生產(chǎn)的壓力傳感器mpxm2010、微控制器68hc908qt4等低成本器件設(shè)計的壓力測控系統(tǒng)，并在硬件成本幾乎不增加的情況下，通過搭配簡單的模擬電路和軟件上的編程，增加系統(tǒng)測量精度。文中對精度改進前后的系統(tǒng)做了數(shù)值計算上的比較，從具體數(shù)值上說明系統(tǒng)精度有明顯的提高。文中介紹的方法還可應(yīng)用于a／d轉(zhuǎn)換的其他應(yīng)用環(huán)境，對降低系統(tǒng)成本大有裨益。

    關(guān)鍵詞：68hc908qt4 mpxm2010硅壓阻傳感器 a／d轉(zhuǎn)換精度提高　

    引 言

    freescale公司生產(chǎn)的mpxm2010-p.htm" target="_blank" title="mpxm2010貨源和pdf資料">mpxm2010器件是一種硅壓阻式壓力傳感器。mpxm20lo精度很高，輸出電壓與輸人的壓力具有良好的線性關(guān)系。這種傳感器是一塊單片集成電路，集成有壓力應(yīng)變儀及膜阻網(wǎng)絡(luò)，并帶有激光式微調(diào)模塊進行溫度補償和偏移佼正微控制器68hc908qt4則是一款低端的8位微控制器，有4路8位的a／d轉(zhuǎn)換通道和16位的pwm模塊，可以用于a／d和d／a轉(zhuǎn)換。

    將兩種芯片結(jié)合到一起可組成一套實用的低成本壓力測控系統(tǒng)。美中不足的是它的精度低了一些，如果將a／d位數(shù)提高則會使成本大大增加。通過硬件搭配和軟件上的編程可以彌補這一缺點，即不增加硬件開銷而且可以提高產(chǎn)品性能。　

    1 壓力傳感器模塊設(shè)計

    freescale公司生產(chǎn)的mpxm2010-p.htm" target="_blank" title="mpxm2010貨源和pdf資料">mpxm2010器件是一種硅壓阻式壓力傳感器，其內(nèi)部原理如圖l所示。mpxm2010-p.htm" target="_blank" title="mpxm2010貨源和pdf資料">mpxm2010精度很高，輸出電壓與輸入的壓力具有良好的線性關(guān)系。這種傳感器是一塊單片集成電路，集成有壓力應(yīng)變儀及膜阻網(wǎng)絡(luò)，并帶有激光式微調(diào)模塊進行溫度補償和偏移校正�！�

    mpxm2010-p.htm" target="_blank" title="mpxm2010貨源和pdf資料">mpxm2010特點如下：

    ◇壓力測量范圍為o～10 kpa，精度可達士o．01 kpa；

    ◇在o～85℃之間具有溫度補償功能；

    ◇輸出信號與壓力的線性關(guān)系良好；

    ◇傳感器接觸面可選擇是否帶引出管口；

    ◇有tape＆reel的易用封裝形式，具體樣圖如圖2所示。

    mpxm2010-p.htm" target="_blank" title="mpxm2010貨源和pdf資料">mpxm2010的輸出信號比較弱，需要另加1片moc2a60，將小信號放大，直流變?yōu)榻涣�。這樣就可以直接控制電機切斷或是接通電源。在調(diào)試模塊時，將各部分分離開來便于調(diào)試。運放采用mc33179，再配接一些電阻，就可以把壓力傳感器的信號輸出，并且可以通過調(diào)節(jié)阻值來調(diào)節(jié)輸出信號的大小。圖3和圖4是壓力傳感器模塊設(shè)計的原理圖和pcb板圖。

    2 壓力測控系統(tǒng)設(shè)計及其精度改進

    2.1 直聯(lián)式壓力測控系統(tǒng)

    通常情況下，使用68hc908qt4的a／d模塊即可完成設(shè)計，只要把壓力傳感器模塊的輸出端接至68hc908qt4的a／d模塊輸入端即可。圖5給出了壓力測控系統(tǒng)的框圖。

    微控制器68hc908qt4特點如下：

    ◇4 kb flash存儲器、128 b的ram存儲器；

    ◇4路8位a／d轉(zhuǎn)換器、16位pwm模塊；

    ◇價格便宜，批量1000片以上每片的價格可降至1美元以下。

    mpxm20