新型气压计模块MS5534的原理及应用
基于MS5534C的数字气压计设计
压 压 压 压参 温
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装 的 微 控 制 器 ,操 作 电压 范 围 为 24 36 V。I O .~ . / 口可 承 受 5 ( 上 拉 或 驱 动 到 55V) 可 V . 电压 。有 一 个 增 强 型 UAR T, 具有 波特 率 发 生 器 、 间 隔 检 测 、 帧 错 误 检 测 、 自动 地 址 检 测 等 功 能 ,还 具 有 4 0 k 性 能特 征 J 体 如 下 : 0 传 具
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收 稿 日期 :2 1 - 5 0 ;修 回 日期 : 2 1 7 0 020— 1 020—2 作 者 简 介 : 田海 燕 (9 2 ) 女 , 重 庆 人 ,从 事 嵌入 式 软件 系 统 开 发 。 1 8一 ,
兵 工 自 动 化
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Or na e I u t y A u o a i d nc nd s r t m ton
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基 于 MS 5 4 5 3 C的数字 气压 计设 计
田海 燕 , 赖春 强 , 贺 思桥
(. 国兵器 工业 第 五八 研究 所智 能检 测事 业 部 ,四川 绵 阳 6 1 0 : 1中 2 0 0
偿 和 压 力 高 度 转 换 运 算 得 到 实 际 高 度 值 。数 字 气 压 计 控 制 部 分 的 电路 图如 图 2j。 【 J
气压计工作原理
气压计工作原理气压计是一种用来测量大气压力的仪器。
其工作原理基于大气压力对装置内液体的影响。
下面我们来深入了解气压计的工作原理以及其分类和应用。
一、气压计工作原理气压计的主要组成部分为U形玻璃管、液体(水银或酒精)、压力传感器和指示器。
当大气压力发生变化时,会改变液体在U形玻璃管中的液位高度。
液面高低则会导致压力传感器发生位移,这个位移量可以被传递给指示器,并被转换成一个压力值。
因此,通过测量液面高度变化,我们可以得到大气压力值。
二、气压计分类1.水银气压计:由于水银密度较大,故使用水银作为测量液体。
水银气压计的测量范围大,且精度高,因此广泛应用于科学研究领域。
2.酒精气压计:酒精气压计使用酒精作为液体,测量范围相对较小,一般用于大气压力变化不大的场合。
其优点在于对环境污染小,且安全性高,不会像水银那样有毒。
3.气体气压计:气体气压计的精度和测量范围都比较高,并且可以应用于大气压力较低的环境下。
但由于气体密度较小,气体气压计对环境影响较大,因此应用场合相对受限。
三、气压试用领域气压计广泛应用于气象、冶金、化工、制药、航天以及大气污染等领域。
在气象领域,我们使用气压计测量大气压强,以预测天气变化趋势;在制药领域,气压计被用于药品罐的密封性检测,确保药品质量;在大气污染领域,气压计被用于监测空气污染物的浓度及分布情况。
总的来说,气压计在各个领域均有重要的应用。
最后,气压计准确地测量大气压力,对于各行各业均具有重要的意义。
虽然在介绍气压计的工作原理时,我们只讲述了三种类型气压计,但实际应用中也有很多其他类型的气压计。
随着科学技术的不断发展,我们相信气压计的测量精度和范围将会不断提高。
MS5540C中文版
压力和温度测量
压力和温度读数次序和软件补偿操作在图3,图5的流程图里有描述。 首先通过串行接口读取1段字节到4段字节。重起连接MS5540C串行接口的微控制器后可以立 即完成1段字节到4段字节的读取。 其次补偿系数C1到C6通过逻辑和转移操作逐位提取(参见 图4). 为压力测量微控制器在闭路环内(例如每秒钟)必须通过串行接口为压力(D1)和温度(D2) 读 16个位值。然后,根据图3的运算法则,补偿的压力在D1、D2和C1至C6外面被计算(根据图5, 可能使用二次方温度补偿).增殖的结果也许是由32位长决定(+sign)。 在流程中根据图3每 次增殖伴随一次分裂。 这次分裂可以通过逐位转移执行(到功率2是除数)。可以保证的是这 些分裂的结果少于65536(16位)。 由于信号定时由1段字节到4段字节,D1和 D2读出,请参见“串行接口”章节
联系人:孙兰波
联系电话:15011554804
Emal :lanbo301@
9
Fig. 3:压力/温度读取和软件补偿流程图
注意
1)可以不连续地读取D2,但在这种情况下结果将是较为不稳定的。 2)为0.1mbar分辨率显示的稳定性,建议显示8其后的压力平均值。
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*-40°C 到 +85°C 工作温度
*无需外部组件
结构图
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气压模块的原理与应用
气压模块的原理与应用1. 气压模块简介气压模块是一种用于测量大气压力的传感器模块。
它通过感知大气压力的变化来获取相关数据,并将其转化为电信号输出。
气压模块通常由一个压力传感器和一个微处理器组成,可以广泛应用于天气预报、高度测量、气候监测和工业自动化等领域。
2. 气压模块的工作原理气压模块的工作原理基于压力感应技术。
其内部包含一个压力传感器,该传感器能够感知气体对其施加的压力,并将压力变化转化为电信号输出。
随着大气压力的变化,气压模块会感知到不同的压强,从而产生不同的输出信号。
3. 气压模块的应用领域气压模块在多个领域中得到了广泛的应用,以下列举了一些常见的应用领域:•天气预报:气压是预测天气变化的重要指标之一。
气压模块可以感知大气压力的变化,通过相关算法对天气进行预测。
例如,当气压下降时,可能会有暴雨等恶劣天气的来临。
•高度测量:气压模块可以用于测量海拔高度。
随着高度的增加,大气压力会逐渐降低,因此可以通过测量气压来推断所在位置的高度。
•飞行器导航:在飞行器导航中,气压模块可以用于测量飞机的高度和气压。
这些数据对于飞行器的导航、自动驾驶和高度控制等方面至关重要。
•气候监测:气压模块可以用于监测气候变化。
通过收集不同地区的气压数据,可以了解气候的变化趋势,并进行相关的研究。
•工业自动化:在工业自动化领域,气压模块可以用于监测和控制气体的压力。
例如,在气体管道系统中,气压模块可以被用作安全阀,当压力超过预设值时,及时发出警报或进行紧急控制。
4. 气压模块的优势和不足气压模块作为一种传感器模块,具有一些优势和不足,下面分别介绍:4.1 优势•精度高:气压模块采用先进的压力传感技术,具有较高的测量精度,可达到较高的精度要求。
•反应速度快:气压模块可以在较短的时间内感知到气体压力的变化,并及时将其转化为输出信号。
•体积小:气压模块通常采用微小化设计,体积小巧,方便安装和集成到各种应用中。
4.2 不足•受环境影响:气压模块对周围环境的变化较为敏感,如温度、湿度等因素可能会影响其测量精度。
气压计原理
气压计原理气压计是一种用来测量大气压力的仪器,它可以帮助我们了解大气压力的变化,从而预测天气变化。
气压计的原理主要是利用气体的压力和密度之间的关系来进行测量。
首先,我们先来了解一下气体的压力和密度的关系。
根据理想气体状态方程PV=nRT,我们知道,在一定的温度下,气体的压力与其密度成正比。
也就是说,气体的压力与其密度有直接的关系。
接下来,我们来看一下气压计的结构。
一般来说,气压计由一个密封的容器和一个测压装置组成。
测压装置通常是一个弹簧管或者是一个水银柱。
当大气压力增加时,容器内的气体密度也会增加,从而导致测压装置的位置发生变化。
然后,我们来讨论气压计的工作原理。
当气压计暴露在大气中时,大气压力会对测压装置施加压力,导致测压装置的位置发生变化。
通过测量测压装置的位置变化,我们就可以得知大气压力的大小。
一般来说,气压计的读数是以毫米汞柱或者百帕为单位的。
最后,我们来谈谈气压计的应用。
气压计可以用于天气预测、航空航天、气象观测等领域。
通过监测大气压力的变化,我们可以预测天气的变化,从而提前做好准备。
在航空航天领域,气压计可以用来监测飞机或者宇宙飞船的高度。
在气象观测领域,气压计可以用来监测大气压力的变化,从而帮助科学家们研究大气运动规律。
总的来说,气压计是一种非常重要的气象仪器,它可以帮助我们了解大气压力的变化,从而预测天气变化。
通过了解气压计的原理和工作方式,我们可以更好地理解气象学和气象预测的基本原理。
希望本文能够帮助大家更好地了解气压计的原理和应用。
气压表的工作原理
气压表的工作原理
气压表是一种用来测量气体压力的仪器,它在工业、科研、生活等各个领域都有着广泛的应用。
那么,气压表是如何工作的呢?下面就让我们来详细了解一下气压表的工作原理。
首先,气压表的核心部件是压力传感器。
压力传感器是一种能够将压力信号转换成电信号的装置,它是气压表能够正常工作的关键。
当被测气体的压力作用在压力传感器上时,传感器内部的压电元件会产生相应的变化,从而产生电信号。
其次,气压表还包括一个信号处理部件。
这个部件的作用是将压力传感器产生的电信号进行放大、滤波和转换,最终得到一个准确的压力数值。
信号处理部件的精度和稳定性对于气压表的测量精度有着至关重要的影响。
然后,气压表还配备了一个显示部件,用来将经过信号处理的压力数值以数字或者图形的形式显示出来。
显示部件可以是液晶屏、数码管、指针式表盘等形式,它的作用是让用户能够直观地了解被测气体的压力数值。
最后,气压表还需要一个电源部件来提供电能,以保证气压表的正常工作。
电源部件可以是电池、直流电源等形式,不同的气压表可能会采用不同的电源方式。
通过以上介绍,我们可以清楚地了解到气压表的工作原理,被测气体的压力作用在压力传感器上,产生电信号;信号经过处理和转换后,最终以数字或者图形的形式显示出来。
而电源部件则为整个系统提供所需的电能。
总的来说,气压表的工作原理其实并不复杂,但其中涉及到的传感技术、信号处理技术以及显示技术等方面的知识还是相当丰富的。
通过对气压表工作原理的深入了解,我们可以更好地使用和维护气压表,同时也能更好地理解和应用压力测量技术。
气压计的原理
气压计的原理气压计是一种用来测量大气压力的仪器,它在气象学、航空航天、地质勘探等领域有着广泛的应用。
气压计的原理是利用气压对液体的压力作用来测量大气压力的变化。
下面我们来详细了解一下气压计的原理。
首先,气压计的基本原理是利用气体对液体的压力作用。
我们知道,液体是不易被压缩的,而气体是可以被压缩的。
当气体的压力增加时,它会对液体产生压力,这种压力会导致液体的液面上升。
因此,我们可以利用这种原理来测量气体的压力变化。
其次,气压计通常采用水银柱气压计或气动气压计。
水银柱气压计是利用水银在管道中受大气压力的作用而上升或下降,从而测量大气压力的变化。
而气动气压计则是利用气体对液体的压力作用来测量大气压力的变化。
无论是哪种气压计,其原理都是基于气体对液体的压力作用。
另外,气压计的工作原理还涉及到大气压力的传感器和测量系统。
大气压力传感器是用来感知大气压力的变化,并将这些变化转化为电信号。
测量系统则是用来接收并处理这些电信号,从而得出大气压力的测量结果。
通过这些设备的配合,气压计可以准确地测量大气压力的变化。
最后,气压计的原理还涉及到气压的单位和测量范围。
通常情况下,气压的单位是帕斯卡(Pa),而大气压力的测量范围一般在80000Pa至110000Pa之间。
通过对气压计的原理和工作过程的深入了解,我们可以更好地理解气压计在实际应用中的作用和意义。
总之,气压计是一种利用气体对液体的压力作用来测量大气压力的仪器,其原理基于气体对液体的压力作用。
通过大气压力传感器和测量系统的配合,气压计可以准确地测量大气压力的变化。
通过对气压计原理的深入了解,我们可以更好地理解气压计在实际应用中的作用和意义。
基于MS5534B的微功耗气压数据采集模块
工作 时 , 将 造成 很 大 的 电能 浪 费 。 因此在 模 块 设 这 计 中 , 使 外 部 电路 最 少 。 减 少 外 部 在 静 态 需 要 应 并
供 电的 电路 。 气 压采 集模 块 是 由数 字 气 压传 感 器 MS 4 4 、 4 3 B MS 4 0单 片机 , P3 以及 带实 时 时钟 ( T 的铁 电存 储 R C)
中图分 类 号: P 1 . T 22 9 (0 80 - 0 9 0 1 0 — 9 72 0 )6 0 4 — 3
Lo po r Ai e s r t c u sto o l s d n M S 5 4 w we r pr s u e da a a q iii n m du e ba e o 5 3 B
so i e s r a u e n nd so a e c i An t e o n ft i d l s l w o rc ns i n arpr s u e me s r me ta tr g h p. o h rp i to h s mo u e i o p we o ump i n to , S ti l s td f rb te y p we e i r s u e d t c uiii n a lc to . Att a i , e O i s we l uie o a tr o r d a rp e s r aa a q sto pp i ains he s me tmet h s f r n a d r i n o d l sp e e t d, d t e s e i t s a e n t s o 5 4B r o t e a d h r wa e deg fmo u e i r s n e An h p c a i nd us o i fMS 53 wa e ce ae
温度湿度气压采集系统论文
温度湿度气压采集系统论文摘要:本课题设计了一个以单片机C8051F020为核心的温度、湿度、气压采集系统,温湿度采集采用了罗卓尼克HC2-S探头,气压采集采用了MS5534C芯片,各采集模块将采集的数据传输给单片机,然后再通过三星SAMSUNG VFD荧光显示屏实时显示出来。
罗卓尼克HC2-S 探头温湿度采集精度高,抗干扰能力强。
随着电子技术的不断发展,单片机的性能也在不断提高,不仅可以应用在控制系统中,也可以用在数据采集系统中。
温度、湿度和气压都是工业生产中的重要环境参数,如果能被准确的测量,将会对科学研究和工业生产有着重要的意义。
1 系统设计本设计是以单片机C8051F020为核心的温度、湿度和气压采集显示系统。
运用温度湿度传感器(罗卓尼克HC2)采集温度和湿度。
罗卓尼克HC2自带A/D转换和信号处理功能,可将温度和湿度的模拟信号转化为数字信号,并将数字信号转化成ASCLL码,通过串口发送给单片机C8051F020。
运用压力传感器MS5534C采集气压数据。
压力传感器MS5534C采得气压数据,然后通过三线同步串行接口与单片机C8051F020进行通信,将气压数据传输给单片机处理。
最后由显示器将结果显示。
系统结构图如图1所示。
2 硬件电路设计2.1 温度湿度采集模块对于温度湿度采集模块,本系统采用罗卓尼克HC2-S温湿传感器探头。
罗卓尼克HC2-S温湿传感器探头是瑞士罗卓尼克公司生产的手持插入式温湿传感器。
探头直径15mm,长度85mm。
内部使用自主研发的专用集成电路AirChip3000芯片,应用范围为0…100%rh/-50…100℃,具有两路可自由对应量程的0…1V模拟信号及UART接口,线性电压输出0…1V对应0…100%rh/-40…60℃。
罗卓尼克HC2-S探头的输出管脚分布图见图2。
如图2所示的1脚为VDD+,2脚为GND,3脚为RXD,4脚为TXD,5脚为模拟Out1,6脚为模拟Out2,7脚为AGND模拟地。
气压计工作原理
气压计工作原理气压计是一种用来测量大气压力的仪器。
它的工作原理基于大气压力对某种物理性质的影响。
在本文中,我们将详细介绍气压计的工作原理及其应用。
气压是指空气对物体单位面积上的压力。
由于大气压力对物体具有一定的作用力,因此可以通过测量这种压力来间接了解大气的状态和变化。
气压计是利用大气压力对某种物理性质的影响来测量气压的仪器。
常见的气压计有水银气压计和气体气压计。
水银气压计利用水银的密度较大,且不易蒸发的特点来进行测量。
它由一根长而细的玻璃管和一个充满水银的容器组成。
将玻璃管一端封闭,另一端插入充满水银的容器中,然后将整个装置竖直放置。
由于大气压力对玻璃管和容器内外水银的作用力不同,导致玻璃管内的水银上升或下降。
通过测量水银柱的高度差,就可以得到大气压力的数值。
气体气压计则利用气体的压缩性质来进行测量。
它由一个密封的容器和一个可调节的活塞组成。
容器内充满了一定量的气体,当大气压力增大时,容器内的气体被压缩,活塞会随之移动。
通过测量活塞移动的距离或压缩气体的体积变化,就可以确定大气压力的数值。
气压计的应用非常广泛。
在气象学中,气压计被用来测量大气压力的变化,从而预测天气的变化。
在航空领域,气压计被用来测量飞机的高度和气压变化,以确保飞行的安全。
在科学研究中,气压计被用来测量大气压力的变化,以研究大气的物理性质和变化规律。
此外,气压计还被用于工业生产和日常生活中的一些应用,如气象仪器、气压表、血压计等。
总结起来,气压计是一种利用大气压力对物理性质的影响来测量气压的仪器。
它可以通过测量水银柱的高度差或压缩气体的体积变化来确定大气压力的数值。
气压计广泛应用于气象学、航空领域、科学研究以及工业生产和日常生活中的一些应用。
它的工作原理简单而可靠,为我们提供了重要的大气压力信息,对于了解和预测天气变化以及保障航空安全等方面具有重要意义。
气压计工作原理
气压计工作原理
气压计是一种测量气体压力的仪器,在气象学、化学、制药等领域中得到了广泛的应用。
其工作原理基于气体的压缩性和波动性,下面将从这两个方面介绍气压计的工作原理。
第一、气体的压缩性是气压计工作的基础。
当气体受到外部的压力作用时,其体积会发生压缩或膨胀。
常见的气压计中,例如水银气压计,就是利用了气体的压缩性来测量气体压力的。
水银气压计通过将一定量的水银灌入一条长的U形玻璃管中,并在管中留下一定的空气,当外界气压作用于水银和空气上时,管中水银的高度会发生变化,通过读取水银高度的变化来测量气压的大小。
第二、气体的波动性也是气压计工作的原理之一。
气体在运动中会产生压力波,这种波动可以通过一种称为兰姆管的仪器来测量。
兰姆管是一种管状的装置,管内充满了气体,并且两端都封闭。
当通过管内的气体施加一定的频率的声波时,气体中的分子会振动,这种振动会导致管内产生一定的压力波。
根据压力波的特性,可以计算出气体的压力大小。
总之,气压计的工作原理基于气体的压缩性和波动性,通过测量气体在压缩或波动时的变化,来计算气体的压力大小。
不同类型的气压计也有不同的原理和测量方式,但都是基于这两个基本原理来实现的。
- 1 -。
气压原理的实际应用
气压原理的实际应用1. 简介气压原理是指空气在不同位置的压力差引起的现象。
根据气压原理,我们可以应用于很多实际场合中,例如气象预报、航空航天、气压调节等。
本文将介绍气压原理的实际应用。
2. 气象预报气压变化是天气预报的重要指标之一。
气象学家通过观测不同地点的气压变化,可以判断天气的变化趋势。
一般来说,气压升高意味着天气趋于晴朗,气压下降则可能预示着降雨或恶劣天气的到来。
通过气压的变化,气象学家可以提前预警,准确预测天气情况。
3. 气压计的使用气压计是测量气压的仪器,广泛应用于气象观测和科学研究中。
气压计的原理是利用气压对液体的压强的影响。
最常见的气压计是水银气压计,其结构包括一个长直的玻璃管,其中充满了水银。
通过量尺上的液位高度变化,可以准确测量气压的变化。
4. 气压调节气压调节在航空航天领域中起着重要的作用。
在飞机起降过程中,气压的变化对乘客的舒适度有很大影响。
因此,在机舱内设置了气压调节系统,使得机舱内气压能够根据飞行高度自动调节,以维持乘客的舒适感。
此外,太空舱内也有类似的气压调节系统,以保证宇航员在太空中的生存环境。
5. 汽车胎压监测系统现代汽车中普遍配备了胎压监测系统,用于监测车辆轮胎的气压情况。
胎压过低或过高都会对汽车的行驶安全性产生不利影响,因此及时监测并调整胎压是很重要的。
胎压监测系统通过传感器感知每个轮胎的气压情况,并在胎压异常时提醒驾驶员进行处理。
这样可以减少由于胎压问题引起的事故风险。
6. 气压控制系统气压控制系统在工业生产中的应用也很广泛。
在一些自动化生产线上,需要借助气压控制来实现一些动作的控制。
例如,通过调节气压来控制气动执行器的动作,实现自动化装配、送料等操作。
气压控制系统还应用于一些机械设备中,如气压机、打气泵等。
7. 潜水器的气压平衡潜水器是用于水下作业或探险的设备,其内部需要保持与外界的气压平衡。
潜水器内部通过氧气供应系统提供呼吸气体,并开设气压平衡舱。
通过调节气压平衡舱的气压,可以确保潜水器内部的气压与水下环境的气压保持一致,以保证潜水者的安全。
气压水准仪工作原理
气压水准仪工作原理
嘿,朋友们!今天咱就来讲讲气压水准仪的工作原理,保证让你一听就懂!
你知道吗,气压水准仪就像是一个超级敏锐的小侦探!它能够极其精准地测量地面的高低差异呢。
比如说,它就像你的眼睛,能准确地捕捉到每一处微小的起伏变化。
想象一下这样的场景,施工人员在偌大的工地上,要确保每一处地面都平整无误,这时候气压水准仪可就大显身手啦!它通过测量气压的变化,来判断地面的高度。
哎呀呀,这可真神奇啊!难道你不好奇它到底是怎么做到的吗?
其实啊,气压水准仪里面有一些特别的装置呢!有个像小气球一样的东西,会对气压特别敏感。
就好像你对自己喜欢吃的东西特别敏感一样!当气压发生变化时,它就能立刻感知到,然后通过一系列复杂但又超级厉害的计算和转化,得出准确的高度信息。
再打个比方吧,气压水准仪就如同一位经验丰富的舞者,能够精准地把握每一个节奏和动作。
在测量过程中,它优雅地“舞动”着,为我们提供精确的数据。
有时候我就在想,这小小的仪器怎么就能这么厉害呢?
在实际应用中,工程师们会把气压水准仪小心翼翼地放置在合适的位置,然后认真地读取数据。
这个过程就像是医生在为病人做仔细的检查,丝毫的马虎都不行呢!他们会根据气压水准仪提供的数据,来做出正确的决策和判断。
你说,这是不是很重要啊!
总之,气压水准仪的工作原理真的很有趣也很神奇!它为我们的生活和
工作带来了极大的便利和保障。
我觉得这玩意儿真的是科技的伟大结晶啊!。
基于MS5534B气压传感器的高度测量
Science and Technology & Innovation ┃科技与创新・17・文章编号:2095-6835(2016)24-0017-03基于MS5534B 气压传感器的高度测量李槐生(太原理工大学,山西 太原 030024)摘 要:近年来,无人机以其成本低、安全性高、控制简单等特点,成为了各国研究的热点之一。
而无人机如此多优点的实现皆依赖于对其飞行的精确控制。
要想实现对无人机的精确控制,就要利用各种传感器实时精确监测无人机的各种状态。
关键词:无人机;气压传感器;实时监控;无线模块中图分类号:TH761.3 文献标识码:A DOI :10.15913/ki.kjycx.2016.24.017 本文主要使用安装在无人机上的MS5534B 气压传感器实时监控无人机所处海拔的气压,通过M0计算该传感器测得的气压数据,将其转换成基本的高度数据,并通过无线模块传送到上位机。
上位机在LabVIEW 上编程,进一步处理下位机发送的高度数据,并采取语音播报的形式实时通知控制人员。
本文所用的MS5534B 气压传感器是一款压阻式压力传感器和ADC 接口的集成电路。
该传感器测量气压精度比较高,价格便宜,性价也比较高。
其主要原器件有高度传感器、单片机LPC1114、FT52 STD 无线模块、TTL 转USB 模块等。
1 硬件系统构成硬件系统的具体设计方案如下。
1.1 发送模块发送模块的组成设计如图1所示。
图1 发送模块在LPC1114控制MS5534B 的过程中,LPC1114需要给MS5534B 的MCLK 提供1路32.768 K 的PWM 方波,并通过SPI 总线读出MS5534B 的温度和气压数据。
读出的数据经过LPC1114的处理,算出发送模块此刻的海拔高度,并通过FT52 STD 无线发送模块发送给接收模块。
1.2 接收模块接收模块的组成设计如图2所示。
图2 接收模块由图2可知,接收模块负责接收发送模块的信号,经TTL 转USB 模块发送给PC 机,再在PC 机中做下一步处理。
基于MS5534B的微功耗气压数据采集模块_倪秀辉
1引言电池供电的连续气压采集应用于无人值守气象站、海上资料浮标、漂流浮标等领域。
而微功耗和气压数据采集精度是模块的两个核心指标[1]。
本文提出的气压采集模块实现1mbar精度气压数据的连续采集和存储,平均工作电流为μA级,并具有低成本、小体积等特点。
2系统硬件设计低功耗设备能在无需更换电池或向电池充电的条件下长期工作,对于电池供电设备而言,其静态功耗最好为几微安至几十微安,由于静态电流是在待机状态下加给设备的,属于常供电电流。
系统不工作时,这将造成很大的电能浪费。
因此在模块设计中,应使外部电路最少,并减少外部在静态需要供电的电路。
气压采集模块是由数字气压传感器MS4434B、MSP430单片机,以及带实时时钟(RTC)的铁电存储器等元件组成。
2.1器件选型2.1.1气压传感器MS5534BMS5534B是瑞士Intersema公司生产的数字气压传感器[2],内部包含精确压阻式压力传感器和A/D转换器,具有10~1100mbar绝对压力范围,分辨率为0.1mbar,低电压(2.2~3.6V)工作模式,低功耗且带自动断电功能,3线SPI通信接口数字输出。
其使用方法及性能指标如下:基于MS5534B的微功耗气压数据采集模块倪秀辉,马庆锋,王芳(山东省科学院青岛海洋仪器仪表研究所,山东青岛266001)摘要:气压是气象监测中的一个重要参数,提出了一种气压数据采集模块设计方案,该模块采用数字气压传感器MS5534B、MSP430单片机MSP430F2272和带实时时钟(RTC)64KB铁电存储器。
通过低功耗软件设计方法以微安级整体平均功耗实现了气压数据的采集和存储,适合电池供电的连续高精度气压采集应用。
给出了模块的软硬件设计以及MS5534B的性能指标和使用经验。
关键词:数字气压传感器;MS5534B;MSP430F2272;微功耗;数据采集中图分类号:TP212.9文献标识码:A文章编号:1006-6977(2008)06-0049-03LowpowerAirpressuredataacquisitionmodulebasedonMS5534BNIXiu-hui,MAQing-feng,WANGFang(InstituteofOceanographicInstrumentation,ShandongAcademyofSciences,Qingdao266001,China)Abstract:Airpressureisanimportantparameterinweathermonitor.Thispaperfutsforwardanewde-signschemeoflowpower-airpressuredataacquisitionmodule.Themoduleusesadigitaloutputbarom-etersensorMS5534B,MSP430microcontrollerMSP430F2272andintegratedRTC64KBFRAM,preci-sionairpressuremeasurementandstoragechip.Anotherpointofthismoduleislowpowerconsumption,soitiswellsuitedforbatterypoweredairpressuredataacquisitionapplications.Atthesametime,thesoftwareandhardwaredeignofmoduleispresented,AndthespeciatiesandusenoticesofMS5534Baregiven.KeyWords:digitalbarometermodule;MS5534B;MSP430F2272;lowpower;dataacquisition研究与开发收稿日期:2008-04-18稿件编号:200804021作者简介:倪秀辉(1981-),男,硕士研究生。
气压计工作原理
气压计工作原理
气压计是一种测量大气压力的仪器,它的工作原理基于大气压力对液体的作用力。
气压计的发明者是意大利物理学家托里切利,他于1643年发明了水银气压计。
气压计的工作原理是利用大气压力对液体的作用力来测量气压。
气压计通常由一个密闭的玻璃管和一定量的液体组成。
玻璃管的一端开放,另一端封闭,并且被倒置放置,液体填充了管子的一部分。
当大气压力增加时,液体会被推向管子的封闭端,液面的高度也会随之上升。
相反,当大气压力减小时,液体会被拉回到管子的开放端,液面的高度也会下降。
气压计中使用的液体通常是水银或酒精。
水银气压计是最常见的气压计之一,它的工作原理是利用水银的密度比空气大,当大气压力增加时,水银会被推向管子的封闭端,液面的高度也会随之上升。
水银气压计的优点是精度高,但缺点是有毒且易挥发。
酒精气压计则是一种更安全的选择,但精度相对较低。
气压计在气象学、航空航天、地质学等领域都有广泛的应用。
在气象学中,气压计被用来测量大气压力,以预测天气变化。
在航空航天中,气压计被用来测量飞机的高度和速度。
在地质学中,气压计被用来测量地下水位和地下气体压力。
气压计是一种简单而有效的测量大气压力的仪器,它的工作原理基
于大气压力对液体的作用力。
气压计在许多领域都有广泛的应用,是一种不可或缺的仪器。
空盒气压计原理及使用方法
空盒气压表工作原理空盒气压表是以弹性金属做成的薄膜空盒作为感应元件,它将大气压力转换成空盒的弹性位移,通过杠杆和传动机构带动指针。
当顺时针方向偏转时,指针就指示出气压升高的变化量,反之,当指针逆时针方向偏转时,指示出气压降低的变化量。
当空盒的弹性应力与大气压力相平衡时,指针就停止转动,这时指针所指示的气压值就是当时的大气压力值。
使用方法1、使用时请将空盒气压表水平放置2、读数请用手指轻轻扣敲仪器外壳或表面玻璃,以消除传动机构中的摩擦3、观察时指针与镜面指针相重叠,此时指针所指值数即为气压表示值,读数精确到小数一位。
4、读取气压表上温度表示值,精确到小数一位5、气压值的求数:仪器上读取的气压表示值只有经过下列订正后方能使用。
(1)温度订正:由于环境温度的变化(2)示度订正,由于空盒及其传动的非线性,当气压变化时就会产生示指误差,因此必须进行示度订正。
※求算方法:根据检定证书上示度订正值,在气压表示值相对应的气压范围内:用内插法求出值订正示值△ps (3)补充订正:为消除空盒的剩余变形对示值产生的影响,从检定证书上得到补充订正值△pd经订正后的气压值可由下式示出:p=ps+(△pt+△ps+△pd)6、上海隆拓提醒您注意事项:(1)仪器工作时必须水平放置、以防止倾斜造成的读数误差(2)使用者切勿将塑料外壳内仪器取出,以免造成不必要的损坏。
有故障时请交气象计量机构或工作修理。
(3)平原用空盒气压表,高原用空盒气压表,水银气压表上海隆拓仪器专业生产(4)由于仪器的补充订正值随时时间而改变,因此补充订正值不得超过六个月使用期限,超过时必须重新进行检定。
(6)使用者不得擅自调动调节螺钉,以免增加仪器的误差。
标准大气压计的用途
标准大气压计的用途一、引言标准大气压力计是一个关键仪器,它的主要目的是测量空气的压力并将其与标准大气压力相比较。
标准大气压是在海平面上的空气压力,通常为1个大气压力(760毫米汞柱)。
标准大气压力计的应用非常广泛,包括天气预报、气象观测、空气质量控制、天文学、物理学和化学等领域。
本文将介绍标准大气压力计的工作原理、分类、应用和一些注意事项。
二、工作原理标准大气压力计采用的测量原理是利用气体压缩性质实现的。
通常情况下,标准大气压力计的传感器由一对膜片组成,它们分别安装在一个牢固的皮艇和一力传感器上。
在标准大气压力计中,空气通过压耳口进入皮艇。
在皮艇内部形成一个膜片的初始压力,该膜片随着空气压力的增加而发生挠曲。
此时,另一个膜片检测到挠曲量,将其转换为电信号并通过放大器输出。
三、分类标准大气压力计按照其工作原理和设计可以分成三种类型:水银柱大气压力计,机械大气压力计和电子大气压力计。
1.水银柱大气压力计水银柱大气压力计是使用水银进行测量的最古老的大气压力计。
它通过将进入玻璃管的空气与水银接触来测量空气压力。
因为水银是一种重质流体,所以它对空气的压力反应会非常敏感。
这种大气压力计的主要优点是稳定性高,精度高,但缺点是操作繁琐、易损坏,并且使用水银对环境不利。
2.机械式大气压力计机械式大气压力计采用机械设计来测量空气压力。
它通常使用恒力弹簧和指针来显示空气压力。
这种大气压力计适用于户外环境,稳定性较高,可以在有限的温度和湿度条件下使用。
电子式大气压力计是最新的大气压力计。
电子传感器通过测量气压变化转换为电信号,然后将数据传输到计算机或控制系统进行后期处理。
这种大气压力计不仅精度高,而且易于操作,并且可以带有自动校正系统,使其具有更好的稳定性。
四、应用1.天气预报和气象观测标准大气压力计是气象观测中最重要的工具之一。
它可以实时监测到大气压力变化情况,及时预警和预测气象异常现象,如风暴、台风、降雨等。
2.空气质量控制标准大气压力计被广泛应用于空气质量控制。
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● 高分 辨率 :A C D 分辨 率为 1 位 ,可 提供 依 5
赖 于压 力 和温 度 的1 位 数据 字 。压 力测 量 范 围 为 6 30 1 0 br 0 — 0m a ,分 辨 率 为01 b r 1 . m a ;温度 测 量范 围为一 0 + 0C,分辨 率 为00 5 00 5C。 1一 6  ̄ . — .1o 0
转换期 电流 为5m A,待 机 电 流35 A,并具 有 自 .
动关 闭 电源 的功能 。
● 接 口简 单 :只 需 外 接 1 3 . 8k 的 系 路 27 Hz 6 统 时 钟 。便 可通 过 3 串 行接 口与 微 处 理 器进 行 线
通 信 ,且 易于 排版 布线 。模 块 的封 装 外形 允许 使
高度计 、压力 开关 、充 气设 备 等许 多 工业 设备 中
具有 广泛 的应 用 。而 气压传 感 器是 测 量气 压 的重 要器 件 。传统 的气 压 传感 器需 要利 用 外部 的信号 调理 电路 进 行校 准 和补偿 。已往 的调 理 电路 输 出 的模 拟 量不 能直 接用 于计 算 机或 处理 器 的数 字 化 处 理 ,也 不便 于在 便携式 设备 中集 成 。 为满 足数字 化 处理 与控 制 以及 便携 式 集成 等 应 用 需 求 。一 些 专 业 传 感 器 生 产 商 推 出 了数 字 式 、模 块 化 的压 力 传 感 器 组 件 或 集 成 电路 ,如 H ny el 司 的组件 式 智能 精密 压力 传感 器 P 1 o ew l 公 Py P T 和精 密气 压计HP / P PR BH A,it sma 司 的芯 nr ee 公 片式 MS 5 4 。本 文介 绍 了MS 5 4 53等 5 3 的性 能 特点 、 引脚 功能 、内部结 构 、工作 原理 和典 型应用 。
新型气压计模块MS 5 4 5 3 的原理及应用
王 伟
( 中国电子科技 集 团公 司第2 研 究所 ,陕 西 西安 7 0 6 ) 0 10 8
摘 要 :MS 5 4 瑞 士Itr m 公 司推 出的 一款 集成 有压 阻式压 力传 感 器和A C  ̄口的S 53 是 nes a e D 4 MD
● 防腐 :MS 5 4 用 特殊 防腐 不锈 钢制 成 的 5 3A 金 属 环 ,可 避 免 任 何 腐 蚀 物 影 响 其 内 部 。
M 53 A S 5 4 M在 盐水 中可 以经 受住 1b 在 水下 工作 。设 计 时将 金属 环 外 包一 个
收 稿 日期 :0 6 0 — 0 20 - 8 2
MS 5 4 新 版本扩展 了其温 度测 量范 围( 0 + 5 3B - 4 1 5 ) 力测 量 范 围(0 110m a. 2  ̄ 和压 C 1 — 0 bI,其 它改进
还 包括E D 感 度 、电流损 耗 和转 换 精度 等 。 S敏 MS 5 4 5 3 的引脚 排 列 如 图 1 所示 ,各 引 脚 的 功
4
电子元 器 件 左 用
2 0 .1 w wC ia C . t O 61 w .hn E Dn e
用柔性 P B 连接 ,便 于集 成和 安装 。 C板 ● 防 潮 :在 标 准 版 MS 5 4 P ,硅 压 力 传 53 A 中
感器 和其 连线 由一个 塑料 顶 帽保 护 ,并 用硅 胶 防
潮 。MS 5 4 M则 用 硅胶 填 充 的 金属 防 护顶 帽 来 5 3A
增 强 防潮 保 护 ,从 而保证 了传感 器 的功 能 。这 样
0 引言
气 压 测 量 在仪 器 仪 表 、医疗 器 具 、气压 表 、
● 高 精度 :模块 中存 储 了6 标 定参 数 。用 个 于 高 精 度 的 软 件 补 偿 和 校 正 。压 力 的绝 对 精 度 为± . m a,相 对 精度 为± . m a ,长期 稳定 度 1 br 5 05 b r 为一 b r :温 度精度 为± . 1 a/ m 年 08℃。 ● 低 电压 、低功 耗 :模块 的供 电 电压 为22 .— 36V,且 可 低 电流 工 作 ,平 均 工 作 电流 为5 . A,
甚 至能 直接 与 水接 触 。有利 于 防水 表 或其 它 与水 接 触 的应用 领域 。
1 MS 5 4 性 能 特 点 及 引 脚 功 能 5 3的
MS 5 4 5 3 是瑞 士itr m 公 司 生产 的一 款 集成 nes a e 有 压 阻 式压 力传 感 器 和A C 口的S 混 合 集成 D 接 MD 电路 ,可应 用于便 携 式高 度计 、气压 计 、气 象控 制 系统 、多模 式 手 表 和G s 收机 等设 备 的设计 P接 开 发 。MS 5 4 5 3 A主要性 能特 点 如下 :
混合 集成 电路 .可 广泛 应 用 于便 携 式 高度 计 、 气压计 、气 象控 制 系统 、 多模 式 手表 和G S P 接 收机 等设 备 。文 中介 绍 了MS 5 4 5 3 的性 能特 点 、引脚功 能 、 内部 结构 、工 作原理 和 典型 应用 。
关键 词 :MS 5 4;气压 传 感器 ;标定 ;补偿 ;高度计 53
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第8 卷
第 1 期 1
电子元 器 件 主 用
El cr ni e to cComp ne t& De c plc t ns o n vieAp i ai o
Vo . No 1 18 .1 NO o6 V 20
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