基于HPX氣壓傳感器的高度測量

2、調整MAX1452把HPX給出的模擬信號放大100倍，這樣信號就變成6±2V完全可以經行A/D轉換了。根據(jù)測量要求，測量范圍0 -5Km，分辨率為1m，通過計算可以知道此處的A/D轉換器需要16位的。另外考慮到高空經常會使儀器在零度以下工作，應選擇工作溫度范圍較大的模數(shù)轉換器，對轉換速度沒有特別要求。AD676可以滿足以上要求。

四、壓-高轉換的數(shù)據(jù)處理方法

1、壓-高轉換的物理原理和工程應用
通常都知道地球大氣層中空氣的單位面積力就是大氣壓力它一成不變地隨著離開地面距離的增加而減少海平面以上高度與空氣壓力的關系按下列等式確定:

式中：P是自由氣流靜壓；g是重力加速；WM是空氣的分子重量；R是通用的氣體常數(shù)；T是絕對溫度；Z是海平面以上的幾何高度

上式給出了地球上大氣壓力和幾何高度的數(shù)學換算關系，但是在實際的工程應用中并不能精確實時的得到上述關系中的輸入參數(shù)量，如空氣的分子重量WM 絕對溫度T等。《美國標準大氣壓1976(2)》對壓力與高度的比值提供有完善的數(shù)據(jù)表列，設計人員可將其裝進儀表存儲器中這些數(shù)據(jù)考慮到了重力加速度變化情況和溫度對大氣壓的影響。在實際的壓-高轉換工程應用中大多以美國標準大氣壓表為轉換表。

2、數(shù)據(jù)處理實現(xiàn)方法
把《美國標準大氣壓1976(2)》給出的壓-高轉換表結合實際要求得到壓-高轉換列表，把該列表存入ROM中，將A/D轉換后的數(shù)據(jù)輸入處理器，處理器只要根據(jù)大氣壓力的數(shù)值運用查表算法查詢ROM就可以得到高度值了。

本文所做的測量要求是：測量0~5Km的高度，精度±30m，分辨率1m。那么，根據(jù)分辨率1m就需要根據(jù)美國標準大氣壓計算出至少5000個數(shù)據(jù)存入ROM，用來查詢。處理器可以將查詢到的數(shù)據(jù)以RS232或RS485輸出，這樣就有利于和其他儀器通訊以及方便用戶取用。

五 結論
通過試驗可以看到HPX氣壓傳感器能夠用來比較精確的測量高度，特別是在整臺儀器標定后測量精度能夠有很大的提高，本文采用的標定方法是在測量范圍的兩端進行標定，使該儀器的精度達到±25m，完全符合設計要求（±30m）。