新聞中心

        EEPW首頁 > 嵌入式系統 > 設計應用 > FPGA在智能壓力傳感器系統中的應用設計

        FPGA在智能壓力傳感器系統中的應用設計

        作者: 時間:2010-01-12 來源:網絡 收藏

          2.2 傳感器溫度補償方法

          對壓力傳感器來說,環境溫度對其測量結果有較大的影響,為了消除溫度引起的誤差,需要對傳感器的信號做溫度補償。通過測量傳感器的工作溫度實現傳感器溫度的補償。傳感器的溫度誤差校正模型為:

        公式

          式中:y為測量值;yc經溫度補償后的測量值;△φ為傳感器的實際工作溫度與標準測量溫度之差;a0為校正溫度變化引起的傳感器標度變化系數,a1為校正溫度引起的傳感器零位漂移變化系數,這兩個系數反映了傳感器的溫度特性。

          2.3 隨機誤差消除方法

          系統采用算術平均的數字濾波方法消除系統的隨機誤差,通過連續N個采樣值取其算術平均值,得數學表達式為:

        公式

          適合用于對具有隨機干擾信號的濾波。

          3 系統硬件結構設計

          依據系統的誤差校正和溫度補償方法,可得系統的硬件連接結構如圖2所示。圖2中模擬多路開關AD7502的4個輸入通道分別為:A1A0=00,選通S0,S0通道接地,用于零點漂移校準;A1A0=01,選通S1,S1通道接+5 V(為AD1674最大輸入電壓的50%),用于增益誤差校正;A1A0=10,選通S2,S2通道接溫度測量信號,用于傳感器的溫度補償;A1A0=11,選通S3,S3通道連接壓力測量信號。通道選通信號A0,A1由芯片中的DAS_A0和DAS_A1引腳控制。

        系統的硬件連接結構

          系統中A/D轉換器AD1674采用獨立工作模式,其控制引腳設置為:CE和12/8接高電平;CS和A0接低電平。此時,AD1674設置為12位A/D轉換,12位數據輸出,其轉換完全由R/C控制,如圖2所示。當R/C=O時,啟動12位A/D轉換;當A/D轉換結束時,狀態信號STS=0,否則STS=1;當R/C=1時,讀取12位A/D轉換數據。R/C信號由芯片的DAS_RC控制。整個系統由基于的片上系統(SoC)控制。其中,FPGA芯片中的DAS_STS,DAS_RC,DAS_IN,DAS_A引腳為用戶定制邏輯,即DAS控制單元的外部接口,用于控制AD1674的工作時序轉換和AD7502的通道選擇。

          3.1 SoC結構的實現

          SoPC設計由CPU、存儲器接口、標準外設和用戶定制邏輯單元模塊等組件構成。Altera的SoPCBuilder工具提供了大量IP核可供調用,可以很方便地在單片FPGA芯片上配置嵌入NoisⅡ處理器軟核、片上RAM和RS 232控制器、擴展片外存儲器、用戶定制邏輯單元,同時自動地為系統的每個外設分配地址、連接系統總線,確定設備優先級,其內部結構如圖3所示。

        內部結構



        評論


        相關推薦

        技術專區

        關閉
        主站蜘蛛池模板: 新疆| 平安县| 饶阳县| 隆德县| 邢台市| 水城县| 常山县| 文山县| 肇东市| 项城市| 通河县| 禹城市| 绵竹市| 武定县| 金塔县| 安塞县| 哈巴河县| 五台县| 任丘市| 凉城县| 濮阳县| 临海市| 柳河县| 娄烦县| 固安县| 白河县| 黄石市| 武平县| 巨鹿县| 炉霍县| 卢氏县| 辽宁省| 廊坊市| 广水市| 陇西县| 调兵山市| 沾益县| 乌审旗| 淮南市| 石泉县| 景东|