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PGA309實現(xiàn)的高精度壓力皮爾茲PILZ變送器
對于廣泛應用于壓力測量的硅壓阻式傳感器，由于所用的半導體材料的固有特性，普遍存在著溫度漂移和非線性等問題。在使用時都要經(jīng)過輸出信號的補償與校正過程，補償與校正技術直接決定著它的使用價值。另外，在許多場合壓力傳感器安裝在測試點附近，接收裝置遠距離控制，所以要求信號傳輸線數(shù)量少、損耗小、抗干擾能力強。

PGA309實現(xiàn)的高精度壓力皮爾茲PILZ變送器
采用二線制電流傳送方式可使電源和信號的傳遞使用同一對線完成，可較好地克服長距離傳送使電壓下降及來自電機、開關及其它工業(yè)設備的噪聲對PILZ變送器的影響。在充分研究傳統(tǒng)補償技術的基礎上，采用智能化的模擬—數(shù)字混合信號調理技術，以TI公司生產(chǎn)的調理芯片PGA309為核心，設計開發(fā)出了高精度壓力PILZ變送器。該PILZ變送器由硬件和軟件兩部分組成，主要解決了硅壓阻式傳感器的溫度漂移和非線性等問題，使其輸出精度達到了0.2%以內(nèi)。論文中給出了誤差補償?shù)目傮w方案、信號調理電路的設計技術和PGA309補償軟件的設計與實現(xiàn)。硬件方面，根據(jù)總體方案設計了以信號調理芯片PGA309為核心的補償電路和以XTR115為核心的4-20mA電流轉換電路。軟件方面，采用VC++開發(fā)的PGA309誤差補償軟件可以在任何Windows操作系統(tǒng)上運行。功能安全壓力PILZ變送器的驗證技術，是在標準IEC61508的指導下，對功能安全壓力PILZ變送器的設計進行分析，驗證其是否滿足安全完整性等級的要求，是功能安全壓力PILZ變送器整個開發(fā)過程中*的環(huán)節(jié)。通過驗證技術的實施，可以大大降低產(chǎn)品投入實際生產(chǎn)應用過程中產(chǎn)生的風險概率，提高安全性能，從而大大降低成本。 研究了功能安全驗證技術的理論基礎，主要包括安全完整性等級與物理結構理論、硬件安全完整性等級計算方法、軟件驗證過程中的白盒測試與黑盒測試方法。在此基礎上，從硬件、軟件、軟硬件結合三個角度，對功能安全壓力PILZ變送器的進行驗證方法的研究和相關應用的闡述。首先，在硬件驗證方面，利用FMEDA分析法對各個部件進行安全失效分析，設計具體的診斷措施，通過對硬件安全完整性等級計算方法的研究得出適用于本次驗證的計算方法，結合具體的分析數(shù)據(jù)驗證硬件的安全完整性等級。其次，在軟件驗證方面，利用人工與自動軟件相結合的方法對軟件設計進行的靜態(tài)測試分析與動態(tài)測試分析。zui后，在集成測試方面，對測試平臺的搭建進行了說明，從功能安全、輸入與輸出、電源、診斷、環(huán)境條件等角度進行性能測試分析。在功能安全壓力PILZ變送器的設計開發(fā)過程中，通過驗證技術與安全設計技術的結合，使得硬件滿足安全完整性等級SIL2要求，軟件滿足安全完整性等級SIL3要求。

PGA309實現(xiàn)的高精度壓力皮爾茲PILZ變送器
通過PC的串行接口實現(xiàn)了計算機與PGA309、EEPROM的通訊；數(shù)據(jù)處理過程基本實現(xiàn)了PGA309補償過程的自動化；操作的人機界面簡單、友好。該PILZ變送器經(jīng)硬件、軟件調試后，通過測試，運行穩(wěn)定、可靠。對測定數(shù)據(jù)進行誤差分析后，它的功能和性能指標達到了設計要求。