大氣壓強傳感器TP015P在海拔高度測量中的應用
O 引言對于身處野外的人來說，一個比較關心的問題就是所在地的海拔是多少。而目前市面上這類產(chǎn)品很少，一般都是高端產(chǎn)品才帶有此項功能。有的機械式海拔儀雖然價格較低，但精度太低。所以急需研制一種精度高，價格低廉的海拔儀，以滿足大眾消費的需求。對于海拔高度的測量，常用的方法。一是GPS全球定位系統(tǒng)；二是通過測量大氣壓來間接的獲得海拔高度。前一種方法成本較高且難度較大，而采用后一種方法相對來說，器件的選擇范圍要更廣一些，因而可以把成本降到最低。1 多功能海拔儀的總體設計思路本文采用測量大氣壓強來間接的獲得海拔高度的方法。通過大氣壓強傳感器得到表征大氣壓強的電壓信號，該信號通過放大電路和濾波電路后，再進行A／D轉(zhuǎn)換。單片機作為本系統(tǒng)的控制單元，主要完成三個功能：其一是對MD轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化，以得到海拔的準確值；二是控制溫度傳感器；三是控制液晶顯示，以將海拔和溫度準確值在液晶上顯示。其系統(tǒng)原理框圖如圖1所示。
本文的高度測量的理論依據(jù)是大氣壓強與海拔高度關系滿足玻爾茲曼公式： 其中，P是高度為Z處的大氣壓強，P0為海平面上的大氣壓強，μ為空氣的摩爾質(zhì)量，R為普適氣體常數(shù)，T為氣體的溫度。事實上，玻爾茲曼公式是在假定T為常數(shù)的條件得出的，而實際情況下。大氣的溫度與海拔高度有一定的關系。在通過大氣壓強的值來計算海拔時，必須考慮溫度因素，所以，必須采取一定的補償措施。本系統(tǒng)采用溫補和軟件方法，可在很大程度上減小溫度對測量值的影響。2 硬件電路2．1 大氣壓強傳感器及溫度補償電路本儀器采用APM公司的TP015P大氣壓強傳感器，該器件的測量范圍為0～100 kPa。工作溫度范圍為-40℃～125℃，靜態(tài)精度±0．2％FS0。從該大氣壓強傳感器在相同溫度下的測試結(jié)果來看，其輸出值與大氣壓強基本成線性關系。但為了去除溫度帶來的誤差，還須加上溫度補償。常用的溫度補償方法有加二極管、三極管、熱敏電阻和軟件補償(如神經(jīng)網(wǎng)絡等)。經(jīng)過測量計算，本文以NTC熱敏電阻來進行溫度補償，其電路如圖2所示。
相關推薦
-
大氣壓強傳感器TP015P在海拔高度測量中的應用
-
一箭三星！中國成功發(fā)射遙感三十五號衛(wèi)星A星 B星 C星
-
神舟十三號航天員乘組近日將擇機執(zhí)行首次出艙活動
-
國家電網(wǎng)：全網(wǎng)有序用電規(guī)模接近清零 保供大戰(zhàn)大考
-
世界科技與發(fā)展論壇發(fā)布2021年度人類社會發(fā)展十大科
-
安裝就位 感覺良好！智能裝置打通空間站機械臂“任
-
安全返艙！神舟十三號航天員首次出艙任務全部完成
-
我國超3億人存在睡眠障礙 好好睡覺怎么變得這么難？
-
NASA的漫游者在火星上發(fā)現(xiàn)了之前未知的有機分子
-
厲害了！我國發(fā)射全球首顆可持續(xù)發(fā)展科學衛(wèi)星
-
廣東36個通用項目獲2020年度國家科學技術獎
-
建筑學領域首次產(chǎn)生國家科技進步一等獎 東南大學6
-
頂尖科學家對話青年人：好奇心是科學基本驅(qū)動力
-
新型運載火箭結(jié)構(gòu)研制新突破：國內(nèi)最大整體成形箱底
-
中國發(fā)現(xiàn)最早 最完整的“琥珀螃蟹”化石 可追溯至
-
江西移動聚焦5G+創(chuàng)新應用 助力數(shù)字經(jīng)濟“一號工程
-
神舟十三號任務有六大不同 中國女航天員將實施首次
-
“青春與星空對話”中西部青少年與載人航天面對面主
-
中秋太空禮包已“簽收” 天舟三號貨運飛船被稱為“
-
成都高新區(qū)位列《園區(qū)高質(zhì)量發(fā)展百強》榜單第七
-
6個項目脫穎而出！第三屆“北斗之星”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽