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PGA309實現(xiàn)的高精度壓力皮爾茲PILZ變送器
對于廣泛應(yīng)用于壓力測量的硅壓阻式傳感器，由于所用的半導(dǎo)體材料的固有特性，普遍存在著溫度漂移和非線性等問題。在使用時都要經(jīng)過輸出信號的補(bǔ)償與校正過程，補(bǔ)償與校正技術(shù)直接決定著它的使用價值。另外，在許多場合壓力傳感器安裝在測試點附近，接收裝置遠(yuǎn)距離控制，所以要求信號傳輸線數(shù)量少、損耗小、抗干擾能力強(qiáng)。

PGA309實現(xiàn)的高精度壓力皮爾茲PILZ變送器
采用二線制電流傳送方式可使電源和信號的傳遞使用同一對線完成，可較好地克服長距離傳送使電壓下降及來自電機(jī)、開關(guān)及其它工業(yè)設(shè)備的噪聲對PILZ變送器的影響。在充分研究傳統(tǒng)補(bǔ)償技術(shù)的基礎(chǔ)上，采用智能化的模擬—數(shù)字混合信號調(diào)理技術(shù)，以TI公司生產(chǎn)的調(diào)理芯片PGA309為核心，設(shè)計開發(fā)出了高精度壓力PILZ變送器。該P(yáng)ILZ變送器由硬件和軟件兩部分組成，主要解決了硅壓阻式傳感器的溫度漂移和非線性等問題，使其輸出精度達(dá)到了0.2%以內(nèi)。論文中給出了誤差補(bǔ)償?shù)目傮w方案、信號調(diào)理電路的設(shè)計技術(shù)和PGA309補(bǔ)償軟件的設(shè)計與實現(xiàn)。硬件方面，根據(jù)總體方案設(shè)計了以信號調(diào)理芯片PGA309為核心的補(bǔ)償電路和以XTR115為核心的4-20mA電流轉(zhuǎn)換電路。軟件方面，采用VC++開發(fā)的PGA309誤差補(bǔ)償軟件可以在任何Windows操作系統(tǒng)上運(yùn)行。功能安全壓力PILZ變送器的驗證技術(shù)，是在標(biāo)準(zhǔn)IEC61508的指導(dǎo)下，對功能安全壓力PILZ變送器的設(shè)計進(jìn)行分析，驗證其是否滿足安全完整性等級的要求，是功能安全壓力PILZ變送器整個開發(fā)過程中*的環(huán)節(jié)。通過驗證技術(shù)的實施，可以大大降低產(chǎn)品投入實際生產(chǎn)應(yīng)用過程中產(chǎn)生的風(fēng)險概率，提高安全性能，從而大大降低成本。 研究了功能安全驗證技術(shù)的理論基礎(chǔ)，主要包括安全完整性等級與物理結(jié)構(gòu)理論、硬件安全完整性等級計算方法、軟件驗證過程中的白盒測試與黑盒測試方法。在此基礎(chǔ)上，從硬件、軟件、軟硬件結(jié)合三個角度，對功能安全壓力PILZ變送器的進(jìn)行驗證方法的研究和相關(guān)應(yīng)用的闡述。首先，在硬件驗證方面，利用FMEDA分析法對各個部件進(jìn)行安全失效分析，設(shè)計具體的診斷措施，通過對硬件安全完整性等級計算方法的研究得出適用于本次驗證的計算方法，結(jié)合具體的分析數(shù)據(jù)驗證硬件的安全完整性等級。其次，在軟件驗證方面，利用人工與自動軟件相結(jié)合的方法對軟件設(shè)計進(jìn)行的靜態(tài)測試分析與動態(tài)測試分析。zui后，在集成測試方面，對測試平臺的搭建進(jìn)行了說明，從功能安全、輸入與輸出、電源、診斷、環(huán)境條件等角度進(jìn)行性能測試分析。在功能安全壓力PILZ變送器的設(shè)計開發(fā)過程中，通過驗證技術(shù)與安全設(shè)計技術(shù)的結(jié)合，使得硬件滿足安全完整性等級SIL2要求，軟件滿足安全完整性等級SIL3要求。

PGA309實現(xiàn)的高精度壓力皮爾茲PILZ變送器
通過PC的串行接口實現(xiàn)了計算機(jī)與PGA309、EEPROM的通訊；數(shù)據(jù)處理過程基本實現(xiàn)了PGA309補(bǔ)償過程的自動化；操作的人機(jī)界面簡單、友好。該P(yáng)ILZ變送器經(jīng)硬件、軟件調(diào)試后，通過測試，運(yùn)行穩(wěn)定、可靠。對測定數(shù)據(jù)進(jìn)行誤差分析后，它的功能和性能指標(biāo)達(dá)到了設(shè)計要求。