引 言
Freescale公司生产的MPXM2010器件是一种硅压阻式压力传感器。MPXM20lO精度很高,输出电压与输人的压力具有良好的线性关系。这种传感器是一块单片集成电路,集成有压力应变仪及膜阻网络,并带有激光式微调模块进行温度补偿和偏移佼正微控制器68HC908QT4则是一款低端的8位微控制器,有4路8位的A/D转换通道和16位的PWM模块,可以用于A/D和D/A转换。
将两种芯片结合到一起可组成一套实用的低成本压力测控系统。美中不足的是它的精度低了一些,如果将A/D位数提高则会使成本大大增加。通过硬件搭配和软件上的编程可以弥补这一缺点,即不增加硬件开销而且可以提高产品性能。
1 压力传感器模块设计
Freescale公司生产的MPXM2010器件是一种硅压阻式压力传感器,其内部原理如图l所示。MPXM2010精度很高,输出电压与输入的压力具有良好的线性关系。这种传感器是一块单片集成电路,集成有压力应变仪及膜阻网络,并带有激光式微调模块进行温度补偿和偏移校正。
MPXM2010特点如下:
有Tape&Reel的易用封装形式,具体样图如图2所示。
MPXM2010的输出信号比较弱,需要另加1片MOC
2 压力测控系统设计及其精度改进
2.1 直联式压力测控系统
通常情况下,使用68HC
微控制器68HC
◇4 KB Flash存储器、128 B的RAM存储器;
◇4路8位A/D转换器、16位PWM模块;
◇价格便宜,批量1000片以上每片的价格可降至1美元以下。
MPXM2010测量范围为0~10 kPa,将其输出电压信号限制在0~5 V,则其精度为:
S=5 V/10 kPa="500" mV/kPa
68HC
R=5 V/(20—1)bit≈19.61 mV/bit
整个系统的压力精度为:
R/S=19.61/500 kPa/bit=0.039 22 kPa/bit
如果要提高精度,将A/D升为10位,则精度为:
R/S=O.03 922X(28—1)/(210—1)kPa/bit=0.009 776 kPa/bit
A/D升为12位后,精度为:
R/S=0.039 22×(28—1)/(212—1)kPa/bit=0.002 442 kPa/bit
这样做确实可以提升精度,但要增加硬件的开销。利用68HC