MPHZ6115大气压力测量试验

内燃机测试技术试验

试验MPXHZ6115大气压力测量试验试验学时：2试验类型：根底型试验对象：本科生一．试验目的：了解半导体压力测量根本原理。了解MPXHZ6115大气压力特性。把握MPXHZ6115大气压力测量电路实现把握MPXHZ6115大气压力软件算法推导。二．试验原理及设备说明半导体压力测量根本原理由半导体压力敏感元件构成的传感器。对压力、应变等机械量进展信息处理的必要条件是把机械量转换成电学量,这种机-电变换装置就是压力传感器。半导体压力传感器可分为两类，一类是依据半导体PN结〔或肖特基结〕在应力作用下,特性发生变化的原理制成的各种压敏二极管或晶体管。这种压力敏感元件的上，制成各种应力和应变的测量仪器。60年月，随着半导体集成电路技术的进展除了机械滞后和蠕变，提高了传感器的性能。〔以符号表示阻系数,以符号表示。以数学式表示为Δρ／ρ＝kσ，其中ρ为电阻率，k为压阻系数，σ为应力；所打算，所以上述压阻效应的表达式也可写成ΔR／R＝kσ；通过测量电路实现压力的测量。常用半导体压力传感器选用N的P型集中电阻,然后大气压力传感器就是由上述压阻电桥实现的。硅膜片的一面是真空室，另一3mm的正方形，它的中部经光刻腐蚀形成2mm5μm的薄膜。薄膜四周有四个应变电阻，以惠斯登电桥方式1所示。1压敏电阻式迸气歧管压力传感器原理图由于硅膜片的一侧是真空室,所以进气歧管压力越高．硅膜片的变形越大，它所以用混合集成电路进展放大后输出。它的特点是尺寸小，精度高，响应性好，再现性、抗震性好,且生产本钱低，所以得到广泛应用。MPXHZ6115大气压力传感器特性公司产品，其特点如下：高抗潮湿；高温状态下准确性高；便利和微处理器接口；表贴封装；航空高度表；工业把握；天气监测。MPXHZ6115传感器原理也是压阻原理，测量方式也是惠斯登电桥，和一般关系，可以依据输出电压的变化依据公式计算出大气压力。MPXHZ61152所示。2MPXHZ6115物理构造图MPXHZ61153所示。3MPXHZ6115应用连接图MPXHZ61154所示。4MPXHZ6115输出特性MPXHZ6115大气压力测量算法Vout＝Vs×〔0.009p－0.095〕±1.5％；结合具体测量电路，输出电压一般直接送到把握AD口，因此大气压力测量算法主要是完成AD816位微255和65536,其中8位把握器还占有比较大的8位把握器实现上述算法。8位把握器指令构造简洁，存储空间有限，因此必需考虑算法实现的执行时的算法，直到最终的输出把握。8位把握算法优化的几个准则如下：尽量承受整数尽量承受无符号数尽量不承受除法指令〔一些把握器根本没有乘除指令〕尽量汇编语言处理数值尽量不超过最大字长由上述原则可以明确，8位把握器不适合处理上面的带有小数的公式，为了程如下：5V；Vout＝Vs×〔0.009p－0.095〕±1.5％；不计误差，则公式变为：out＝V×〔0.009p－0.095Vout／Vs＝0.009p-0.095;Vout／Vs＝ADresult／1024;因此：ADresult／1024=0.009p-0.095故得出压力公式为：ADresult／9.216+0.095／0.009=p;也即：P=ADresult／9.216+0.095／0.009；8位把握器的特点进展调整。步化成如下：P=ADresult×0.1085069+10.56为了和二进制结合起来，因此对0.1085069进展二进制近似，近似如下：2的幂次方进展相乘，直到最接近整数时为止；因此，纯整数的压力算法如下：P=ADresult×7／64+10;上述的算法，可以准确到整数位，也即是没有小数局部。实际试验过程中，可以测量当是的大气压力，然后进展比照。10倍，因此上述公式变为：ADresult×10／9.216+105.6=10P进一步依据上述思路进展变换如下：10P=AD×1.085069+105.6进一步依据二进制取整，得到公式如下：10P=ADresult×〔1+11/128〕＋105则该公式即可准确到小数点后1位。假设对上述两个公式按乘法实现也用移位方式的话，公式如下：P=ADresult×7／64+10＝ADresult×〔4+2+1〕/64+10;三．试验内容设计实现MPXHZ6115大气压力测量电路8位把握器实现算法进展推导测量MPXHZ6115传感器AD采样值，依据上述公式推算出大气压力值四．试验设备和仪器稳压电源：MPS－300L-3示波器：RIGOLDS1302CA电路试验板，自制把握系统大气压力计TLC272〕等个人计算机或笔记本电脑五．试验结果分析室温状况下，MPXHZ6115传感器AD采样值。室温状况下，压力计读