新一代压力变送器的硬件原理是什么

压力变送器按照传感器结构组成分类主要有电容式和硅压阻式，其中硅压阻式传感器以其成本低廉、抗干扰能力强、体积小、质量轻、分辨率高等特点正被大量用在工业测量与环境监测方面。目前市场上采用硅压阻式传感器构建的直接安装型压力变送器大多采用模拟电路来实现，比较经典的是用单芯片XTＲ105 来实现的，或者用仪表运放等分立元件来设计，这些方案的优点是成本低，结构简单，但缺点是变送器的测量精度和温度性能方面比起智能型压力变送器要差。

现在智能压力变送器的线路板开始采用ADuCM360芯片，该芯片内部集成了PGA放大器，双路24 位ADC，AＲM COＲTEX － M3 内核处理器以及恒流源输出模块。非常适合在4 ～ 20 mA环路供电智能变送器设计中使用。该设计就是采用ADuCM360 与扩散硅压力传感器来实现小巧型、低成本、高性能的智能压力变送器。

ADuCM360 是完全集成的3． 9 KSPS、24 位数据采集系统，在单芯片上集成双核高性能多通道Σ － Δ 型模数转换器(ADC)、32 位AＲM CortexTM － M3 处理器和Flash /EE 存储器。ADuCM360 自带一个片内32 kHz 振荡器和一个内部16 MHz 高频振荡器。微控制器的内核为低功耗AＲM Cortex － M3 处理器，它是一个32 位ＲISC 机器，峰值性能#高可达20 MIPS。

由于ADuCM360 的封装为QFN48，外形尺寸仅为7 mm ×7 mm，非常小巧，而且其内部集成了前置放大、ADC 和MCU 以及12 位DADC，几乎单颗芯片就可以实现完整的变送器方案，因此特别适合在投入式液位变送器等对结构要求比较苛刻的设计中使用。图2 为完整的硬件设计原理图。该系统主要由ADuCM360 配合XTＲ115 芯片构成，其中ADuCM360 负责数据采集、信号处理、A/D 转换、智能补偿、线性拟合和DAC 输出等工作，XTＲ115 主要负责V/I 转换输出4 ～ 20 mA 电流信号，同时为整个系统提供工作电源。传感器采用硅压阻式压力传感器，信号激励源由ADuCM360 内置的恒流源产生，该恒流源输出范围为50 ～ 1 000 μA;可由软件任意配置。传感器输出的mV 信号经滤波后接入ADuCM360 的模拟输入引脚，该差分信号可由ADuCM360 内部集成的PGA 进行放大后经由芯片内置的Σ－ Δ 型模数转换器模块转换成数字信号，该PGA 的放大倍数可自由编程设定为1、2、4、8、16、32、64、128 等。

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