基于RDC的高精度智能温度测量系统设计

传统的温度测量系统采用恒流源电路和信号调理电路,降低了电路稳定性和精度。为了解决此缺陷,研制了一款高精度温度测量装置。该温度传感器采用德国贺利氏薄膜铂电阻PT1000芯片。利用基于电阻数字转换技术的专用电阻测量芯片PCap01进行电阻高精度测量。测量结果通过SPI通讯接口传送给单片机,经过单片机数据处理之后,通过16位D/A转换芯片AD5420输出标准的三线制4m A^20m A信号。并同时应用HART调制解调芯片AD5700-1芯片在4m A^20m A模拟信号的基础上叠加数字音频信号进行双向数字通讯。在三线制4m A^20m A接口上实现了HART通信功能,解决了两线制HART变送器对整机功耗的限制。由于系统采用电阻单芯片测量方案,实现了微型化,具有自检功能并支持HART协议实现了智能化。实验结果表明温度测量系统测量,符合工业标准,误差小于0.006°C,实现了温度的高精度测量,并解决了的两线制HART变送器的功耗问题。

基于PCap01的智能多段式电容汽包水位计设计

为了解决差压式汽包水位计不能实现水位的全工况测量,使用中需要温度压力补偿及投用麻烦等缺陷,设计了一款智能电容水位计,该水位计传感器采用同轴圆筒式多段的电容传感器结构形式,传感器外极筒为一个整体,内极板设有多段,每段的间距足够小,电容的检测方法采用电容数字转换技术专用芯片PCap01,芯片集成了哈佛结构的数字信号处理器,通过编程能够实现多段传感器电容值的高速同时测量,单片机STM32F103C8T6通过SPI通讯接口控制电容值的读取,采集后的数据经过运算,通过D/A转换芯片AD421输出两线制标准的4m A^20m A信号,在4m A^20m A模拟信号的基础上叠加数字音频信号进行双向数字通讯。通过HART协议访问传感器的测量过程参数、设备组态、校准等信息。实验结果表明该水位计精度等级可以达到0.5,解决了水位测量的温度压力补偿问题,可以满足工业现场要求。