高精度无线压力变送器：基于应变片与蓝牙技术

本文介绍了设计和实现一种高精度的电阻应变式无线压力变送器，该设备基于电阻式应变片构建的惠斯通电桥测量电路，结合程控放大和数字滤波技术，实现了压力的高精度检测和远距离无线传输。系统包括信号采集、放大、控制、显示、蓝牙通信以及上位机软件等多个模块，适用于多种工程应用。 1. 系统组成 - 信号采集模块：采用电阻应变片将压力变化转化为电压信号。 - 信号放大模块：利用程控放大电路对微小电压差进行放大。 - 控制模块：由单片机负责数据处理和模数转换。 - 液晶显示模块：显示实时压力值。 - 蓝牙通信模块：通过蓝牙与上位机软件进行无线数据传输。 - 上位机软件模块：用C++ Builder 6.0开发，实现远程监控。 2. 模块化设计 - 信号采集模块： - 应变片结构：包含敏感器、覆盖层、基底和引线，形变时转换为电阻变化。 - 惠斯通电桥电路：用于转换机械压力为电信号，输出不平衡电压。 - 信号放大模块： - 程控放大电路：由前置放大电路（差分放大）和电压放大电路组成，选用LM358运算放大器进行信号放大。 3. 技术特点 - 高精度：通过电阻应变片和惠斯通电桥实现高精度测量。 - 量程可调：程控放大电路允许调整放大倍数，适应不同压力范围。 - 数字滤波：提高信号稳定性，减少噪声影响。 - 安全性高：采用无线通信，减少现场布线带来的安全隐患。 - 稳定性强：系统设计考虑了环境因素，如温度自补偿。 - 实时监测：通过上位机软件，用户能远程实时查看压力数据。 4. 实验验证 - 实验证实，该压力变送器在实际应用中表现出良好的安全、稳定和准确性能。 该压力变送器的设计理念和实现方式对于工业自动化、物联网应用以及各种需要实时监测压力的场合具有重要的实用价值，尤其适用于那些需要高精度测量和远程监控的环境。其技术细节和实际应用表现展示了现代传感器技术和电子技术在压力检测领域的先进水平。