摘 要：压力测控系统是嵌入式应用中常见的应用模块之一，被广泛地应用于现代工业的各种测控系统中。本文介绍基于freescale公司生产的压力传感器mpxm2010、微控制器68hc908qt4等低成本器件设计的压力测控系统，并在硬件成本几乎不增加的情况下，通过搭配简单的模拟电路和软件上的编程，增加系统测量精度。文中对精度改进前后的系统做了数值计算上的比较，从具体数值上说明系统精度有明显的提高。文中介绍的方法还可应用于a／d转换的其他应用环境，对降低系统成本大有裨益。

    关键词：68hc908qt4 mpxm2010硅压阻传感器 a／d转换精度提高　

    引 言

    freescale公司生产的mpxm2010-p.htm" target="_blank" title="mpxm2010货源和pdf资料">mpxm2010器件是一种硅压阻式压力传感器。mpxm20lo精度很高，输出电压与输人的压力具有良好的线性关系。这种传感器是一块单片集成电路，集成有压力应变仪及膜阻网络，并带有激光式微调模块进行温度补偿和偏移佼正微控制器68hc908qt4则是一款低端的8位微控制器，有4路8位的a／d转换通道和16位的pwm模块，可以用于a／d和d／a转换。

    将两种芯片结合到一起可组成一套实用的低成本压力测控系统。美中不足的是它的精度低了一些，如果将a／d位数提高则会使成本大大增加。通过硬件搭配和软件上的编程可以弥补这一缺点，即不增加硬件开销而且可以提高产品性能。　

    1 压力传感器模块设计

    freescale公司生产的mpxm2010-p.htm" target="_blank" title="mpxm2010货源和pdf资料">mpxm2010器件是一种硅压阻式压力传感器，其内部原理如图l所示。mpxm2010-p.htm" target="_blank" title="mpxm2010货源和pdf资料">mpxm2010精度很高，输出电压与输入的压力具有良好的线性关系。这种传感器是一块单片集成电路，集成有压力应变仪及膜阻网络，并带有激光式微调模块进行温度补偿和偏移校正。　

    mpxm2010-p.htm" target="_blank" title="mpxm2010货源和pdf资料">mpxm2010特点如下：

    ◇压力测量范围为o～10 kpa，精度可达士o．01 kpa；

    ◇在o～85℃之间具有温度补偿功能；

    ◇输出信号与压力的线性关系良好；

    ◇传感器接触面可选择是否带引出管口；

    ◇有tape＆reel的易用封装形式，具体样图如图2所示。

    mpxm2010-p.htm" target="_blank" title="mpxm2010货源和pdf资料">mpxm2010的输出信号比较弱，需要另加1片moc2a60，将小信号放大，直流变为交流。这样就可以直接控制电机切断或是接通电源。在调试模块时，将各部分分离开来便于调试。运放采用mc33179，再配接一些电阻，就可以把压力传感器的信号输出，并且可以通过调节阻值来调节输出信号的大小。图3和图4是压力传感器模块设计的原理图和pcb板图。

    2 压力测控系统设计及其精度改进

    2.1 直联式压力测控系统

    通常情况下，使用68hc908qt4的a／d模块即可完成设计，只要把压力传感器模块的输出端接至68hc908qt4的a／d模块输入端即可。图5给出了压力测控系统的框图。

    微控制器68hc908qt4特点如下：

    ◇4 kb flash存储器、128 b的ram存储器；

    ◇4路8位a／d转换器、16位pwm模块；

    ◇价格便宜，批量1000片以上每片的价格可降至1美元以下。

    mpxm20