一種擴散硅壓力式密度靜態(tài)測量系統(tǒng)

為了進一步提高測量的線性,擴散硅壓力傳感器橋路采用恒流源供電,如圖3所示。

1.2 信號放大電路

溶液的密度（相對密度）變化范圍較小（以糖的濃縮溶液為例）,約在1.3～1.5之間變化,溶液的高度H取約1米,壓差隨密度變化較小,采集到的信號很微弱。為了進行有效放大,提高抗干擾能力,信號放大電路中采用了儀用放大器AD620。模擬信號放大電路如圖4所示。圖4中A1、A2、A3、A4是運放型跟隨器,起阻抗匹配作用,信號由A5與A6儀用放大器進行兩級放大,由A7完成擴散硅壓力傳感器的輸出調(diào)零。

1.3 數(shù)字信號處理電路

數(shù)字信號處理電路由8031單片機及外圍電路組成。主要芯片有程序存儲器27256、數(shù)據(jù)存儲器6264及數(shù)/模轉(zhuǎn)換器ADC0809,完成信號的采集、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)字濾波及參數(shù)計算等功能。

由信號放大調(diào)理電路輸出的放大信號U01送至模/數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC0809,為了進一步提高轉(zhuǎn)換分辨率,設(shè)置ADC0809參考電壓VEF（+）=2.25V,VEF（-）=1.75V。由于被測溶液密度值變化范圍上,僅在小數(shù)點后第三、四位變化,因此,在數(shù)據(jù)運算時采用了三字節(jié)浮點數(shù)運算。三字節(jié)浮點數(shù)表示的范圍為：±（1×10E（-2）～9.2×10E（18））,足以滿足密度測量的精度要求。