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具有分站功能的多通道压力测量系统

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摘要：在煤矿的生产中需要精确测量多个压力信号，并将信号传输到上位机中，因此提出了应用XTR105进行信号调理的方法，通过电压电流信号的转换，保证了数据的稳定性和抗干扰性，同时在系统中加入了两路频率信号的输入，使系统具有了分站功能。实验结果表明，该系统抗干扰性强、测量精度高，可以应用于环境条件复杂的工业现场中。

关键词：1210；XTRl05；多通道测量；分站

中图分类号：TP273 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2015.03.013

本文著录格式：高文平，具有分站功能的多通道压力测量系统[J].软件，2015，36（3）：64-68

0.引言

在煤矿安全监测监控系统中，为了实现对管道气体流量和管道负压等的监测，压力检测是非常关键和必要的。目前，采用4-20mA电流信号传输在煤矿中应用具有很大优势，电流信号抗干扰能力强，能够远距离传输。因此，文中采用了以1210为测压传感头、XTR105为信号调理电路，设计了多通道压力测量系统，同时为了方便其他传感器信号的传输，设计中还加入了分站功能，可以从外部引入频率信号，对信号进行处理后显示并向上位机传输。该设计具有功能强，电路设计简单，成本低，可靠性高，易于实现的多种优点。

1.1210压力传感器和XTR105特性简介

权衡设计要求、成本、开发难易程度等各种因素，最后选取美国MEAS的1210压力传感器作为压力探头，选用XTR105实现电压电流信号转换。本设计中需要测量三种压力信号，分别为：0～10kPa的差压信号，-100～0kPa的负压信号，0～200kPa的绝压信号。为此选用了三种1210传感器，分别为：1210A-002D-3S，1210A-015D-3S，1210A-030A-3S。

XTRl05是一片拥有两路精确电流源的4～20mA双线电流转换器，它为测量放大器和单片集成电路上的电流输出电路提供完整的电流激励。

2.系统设计

在参考了1210和XTR105数据手册的基础上，借助典型电路，综合设计要求，讨论并设计了带有电源反电压保护的基于XTRl05的变送电路，及由LPCI227控制AD7705进行A/D转换与液晶显示的多通道压力测量系统。因此，整个电路可分成测量变送电路、A/D转换电路、频率输入隔离电路、数据通信电路、单片机控制电路和显示电路6个模块。系统结构图如图1所示。

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