如何设计压力变送器硬件?压力变送器为何产生零点漂移?

在这篇文章中，小编将为大家带来变送器" target="_blank">压力变送器的相关报道。如果你对本文即将要讲解的内容存在一定兴趣，不妨继续往下阅读哦。

一、压力变送器硬件设计

系统硬件主要由金属电阻应变式压力传感器、信号处理电路、显示电路以及电源电路组成。电源模块为各模块提供稳定电源，压力传感器先进行数据采集，经A/D转换电路的信号处理后送入STM32再次进行滤波处理，最后通过OLED输出显示数字电压值。

1.电源供电

考虑到监测水流压力波动时电线供电不方便，所以本文采用3.6V锂电池给整个系统供电。电池给STM32和A/D转换器供电，A/D转换器的激励电流给压力传感器恒流供电。

2.压力传感器选型

根据流体在供水管道中压力波动较小的特点，选用在高湿度环境下能适应小信号的金属电阻应变式压力传感器。该传感器具有结构简单、操作方便、采样精度高、受温度影响小等优点，适合高湿度环境下的信号测量。本文选用MPM281VC型压力敏感元件，其为恒压供电、标准输出，且全部为不锈钢材质，适合多种流体介质。

3.A/D转换电路

由于供水流量变化较固定且供水管道压力波动信号较小，所以本文选用一款适合小信号测量的ADS1120芯片用于供水管道流体压力监测，其精密程度达到16位，最高采样频率达到512 kHz，多路复用器可实现任意组合通道的数据采集。

为配合压力传感器的四线桥式接口，要设计与之对应的电阻桥式测量电路。本文将AIN0通道作为恒流电压输入端口，AIN2通道和AIN3通道分别作为负信号端口和正信号端口，从AIN1通道处飞线引出，测试ADS1120是否正常工作。STM32通过SPI总线接口与ADS1120进行数据交互。在SPI通信端口中，ADS1120的CS是器件片选端口，DRDY是数据转换状态的标志端口。

二、压力变送器零点漂移的原因和解决办法

通过上面的介绍，想必大家对压力变送器硬件设计方案的一种实现方式已经具备了初步的认识。在这部分，我们主要来了解一下压力变送器零点漂移的原因和解决办法。

压力/差压变送器零点漂移是指在规定的测试条件下，当输入压力为零时，输出值随时间正向、负向或上、下跳动超过规定指标。

1、输出信号为零

当压力变送器出现压力为零的现象时，可以从以下几个方面进行处理：首先检查管道内是否存在压力，仪表是否正常供电，之后检查是否存在电源极性接反的现象，最后检查电子线路板、感压膜头、变送器电源电压等。

2、读数无反应

若加压力无反应则要检查取压管的阀门是否正常，变送器保护功能跳线开关是否正常，取压管是否堵塞，检查白送器零点和量程，更换传感膜头等。

3、压力飘移读数偏差

压力变送器出现压力读数明显偏高或偏低的现象时，首先检查取压管路是否存在泄漏现象，再检查取压管上的阀门，对传感器进行微调，若还存在问题，更换新的传感膜头。

4、压力变量读数不稳定

该问题可通过隔离外界干扰源、检查导压管是否泄漏、管道是否存在杂物、检查隔离膜片时候出现服饰或变形、检查感压膜头等方法来排查。

但有一些零点变化是允许的，如压力变送器安装位置与调校时位置不同引起的零点输出值变化，校表时测量膜片垂直于地面，但现场安装时，测量膜片与地面平行或与地面倾斜，这种由于膜片自重引起测量膜片偏离中心位置引起的零点变化属于正常现象。压力变送器的测量范围越小，变化值越大。只需通过调零位把变化的零点输出值调回零即可

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