2.1 单片机微控器
本装置的核心器件为TMS320F2812。TMS320F2812 DSP内部集成有eCAN模块,完全兼容CAN2.0B协议,是TI公司新一代32位内部结构的高级CAN控制器。该器件还集成有多种先进的外设,为控制领域的应用提供了良好的平台。TMS320F2812型DSP提高了运算精度(32位)和系统的处理能力(最高达到150 MI/s)。该系列器件还集成有128 KB的Flash存储器,4KB的引导ROM,数**算表及2 KB的0TPROM,从而大大改善应用的灵活性。
2.2 数据采集a
传感器模块是实现eCAN通信的通信终端设备之一。上位机的控制命令信息由微处理器处理后,利用传感器进行数据采集或对其进行参数设置。通常输入传感器的信号幅值很小,而且混杂干扰信号以及噪声。为了方便后续处理,首先要将信号整形成具有最佳特性的波形,有时还需要将信号线性化。本装置可以直接与现场各种传感器连接,然后通过屏蔽双绞线与上位机双向数据传输。
在调试中采用半导体压阻传感器。为提高满量程输出,减少零点漂移和提高线性度,通常把感压电阻连成惠斯登电桥,每个桥臂电阻都比较大,一般为2 kΩ。采用恒流源供电,这种方式的优点是电桥的输出与桥臂电阻无关,同时采用双电源供电,所以可进一步减小对传感器的非线性和温度传感器输出灵敏度的影响。
在模数转换方面,不采用TMS320F2812内部A/D转换器,需要一个增益可调的仪表放大器和一个分辨率至少在14位A/D转换器实现对传感器信号的放大和模数转换,这样才能达到智能变送器的高精度、自动调节量程、大量程的设计要求。对于任何智能变送器,还需要对各种传感器进行采样,从而对各种传感器对现场数据测量值进行补偿,提高全范围的测量精度。这样,还需要一个多路转换器实现通道间的切换。如果选用分立元件,必然会引入相当大的功耗。这里用MAXl400器件。该器件为低功耗、多通道、带SPI同步串行口的∑/△、分辨率达18位的A/D转换器。
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