本文關(guān)鍵詞：智能壓力傳感器精度的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著科學技術(shù)的發(fā)展,人們對測量技術(shù)提出了越來越高的要求。不僅要求整個測量系統(tǒng)要趨于自動化和智能化,還要求測量的精度更高。在工業(yè)生產(chǎn)過程中,壓力是一項重要的參數(shù),壓力測量的準確度會影響整個工業(yè)生產(chǎn)過程,這對壓力測量提出了更多更高的要求,而研制高準確度的壓力傳感器是提高壓力測量精度的關(guān)鍵技術(shù)之一。本文對壓力傳感器的測量精度進行了深入地研究,找到了一種溫度補償效果更好的軟件方法,并對智能壓力傳感器系統(tǒng)進行了全面的設(shè)計。電容式壓力傳感器是一種將被測量壓力的變化轉(zhuǎn)換為電容量變化的傳感器。它具有結(jié)構(gòu)簡單、分辨率高等一系列優(yōu)點。在硬件系統(tǒng)的設(shè)計方面,本文采用的是簡單化的設(shè)計,整個硬件系統(tǒng)由具有主要功能的幾塊芯片和一些外圍電路構(gòu)成,包括了信號調(diào)理電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、串口通信電路以及數(shù)字化溫度傳感器DS18b20。在系統(tǒng)的軟件上運用C編程語言,完成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)處理以及與PC機通信等功能。本文提出用曲線擬合法來實現(xiàn)測量系統(tǒng)的非線性自校正的功能。由于電容式壓力傳感器受溫度影響較大,為了改善傳感器的測量精度,必須對傳感器進行溫度補償。本文提出了用基于自適應學習率的改進BP算法來實現(xiàn)傳感器的溫度補償,并與二元回歸分析法進行效果的比較。通過比較,發(fā)現(xiàn)改進的BP算法融合效果更好,因此該BP算法能夠?qū)崿F(xiàn)壓力傳感器對溫度的補償,能夠更好地提高壓力傳感器的測量精度,最后將上述基于自適應學習率的BP算法存儲于單片機中。
【關(guān)鍵詞】：壓力傳感器 曲線擬合 二元回歸 改進的BP算法 精度
【學位授予單位】：東華大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP212
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第一章 緒論11-16
• 1.1 引言11
• 1.2 壓力傳感器的分類及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.1 壓力傳感器的分類11-13
• 1.2.2 國外壓力傳感器研究的現(xiàn)狀13
• 1.2.3 國內(nèi)壓力傳感器研究的現(xiàn)狀13
• 1.3 本課題的意義及主要工作內(nèi)容13-14
• 1.4 論文結(jié)構(gòu)安排14-15
• 1.5 本章小結(jié)15-16
• 第二章 智能壓力傳感器的非線性校正16-25
• 2.1 引言16
• 2.2 曲線擬合法16-18
• 2.2.1 列出逼近反非線性曲線的多項式方程16-17
• 2.2.2 將所求得的常系數(shù)存入內(nèi)存u17-18
• 2.3 傳感器系統(tǒng)的靜態(tài)特性的性能指標18-20
• 2.3.1 遲滯18
• 2.3.2 重復性18-19
• 2.3.3 線性度19
• 2.3.4 準確度19-20
• 2.3.5 溫度系數(shù)20
• 2.4 壓力傳感器的非線性校正20-24
• 2.4.1 標定實驗20-22
• 2.4.2 擬合方程的確立22-23
• 2.4.3 誤差分析23-24
• 2.5 本章小結(jié)24-25
• 第三章 智能壓力傳感器的溫度補償25-39
• 3.1 引言25
• 3.2 標準BP神經(jīng)網(wǎng)絡25-28
• 3.2.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)25
• 3.2.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡原理25-26
• 3.2.3 BP神經(jīng)網(wǎng)絡的學習算法26-28
• 3.3 基于自適應學習率的改進BP算法28-30
• 3.3.1 基于自適應學習率的改進BP算法原理28-29
• 3.3.2 基于自適應學習率的改進BP算法的流程圖29-30
• 3.4 二元回歸分析法30-32
• 3.4.1 二元回歸分析法的基本原理30
• 3.4.2 二元回歸分析法的實驗標定30
• 3.4.3 二元回歸方程常系數(shù)的確定30-32
• 3.5 改進的BP算法與二元回歸分析法的仿真與應用32-38
• 3.5.1 樣本庫的建立32-33
• 3.5.2 改進的BP算法對數(shù)據(jù)的處理33-34
• 3.5.3 二元回歸分析法對數(shù)據(jù)的處理34-35
• 3.5.4 測試結(jié)果分析35-38
• 3.6 本章小結(jié)38-39
• 第四章 智能壓力傳感器的硬件系統(tǒng)的設(shè)計39-59
• 4.1 引言39
• 4.2 智能傳感器的概述39-41
• 4.2.1 智能傳感器的定義39
• 4.2.2 智能傳感器的功能39-40
• 4.2.3 智能傳感器的特點40-41
• 4.3 電容變換器41-43
• 4.3.1 電容變換器的基本結(jié)構(gòu)41
• 4.3.2 電容變換器的工作原理41-42
• 4.3.3 電容變換器的種類42-43
• 4.4 壓力測量的硬件電路的總體設(shè)計43-58
• 4.4.1 壓力測量系統(tǒng)的電路硬件框圖43-44
• 4.4.2 電容傳感器-硅電容壓力傳感器44-45
• 4.4.3 信號調(diào)理電路-CAV424芯片45-46
• 4.4.4 A/D轉(zhuǎn)換器- ADC080946-51
• 4.4.5 數(shù)字化溫度傳感器—DS18b2051-52
• 4.4.6 單片機—AT89C5152-55
• 4.4.7 串口通信電路-MAX232芯片55-56
• 4.4.8 電源電路56-58
• 4.5 本章小結(jié)58-59
• 第五章 智能壓力傳感器的軟件系統(tǒng)的設(shè)計59-70
• 5.1 引言59
• 5.2 Keil C51簡介59-60
• 5.3 系統(tǒng)的程序設(shè)計60-68
• 5.3.1 主程序模塊設(shè)計60-61
• 5.3.2 數(shù)據(jù)的A/D轉(zhuǎn)換模塊61-62
• 5.3.3 通訊模塊62-64
• 5.3.4 數(shù)據(jù)采集模塊64-66
• 5.3.5 數(shù)據(jù)處理模塊66-68
• 5.4 系統(tǒng)調(diào)試68-69
• 5.4.1 硬件調(diào)試68
• 5.4.2 軟件調(diào)試68
• 5.4.3 系統(tǒng)聯(lián)調(diào)68-69
• 5.5 本章小結(jié)69-70
• 第六章 總結(jié)與展望70-72
• 6.1 總結(jié)70
• 6.2 展望70-72
• 參考文獻72-76
• 致謝76-77
• 攻讀碩士學位期間取得的科研成果77
• 科研成果77

【參考文獻】

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  本文關(guān)鍵詞：智能壓力傳感器精度的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：364490