系統(tǒng)硬件主要是由金屬電阻應(yīng)變式壓力傳感器,、信號調(diào)理電路、4～20mA輸出電路,、顯示電路,、按鍵輸入電路、報警電路以及電源電路等組成,。當(dāng)壓力傳感器將所測得的壓力變化量轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號之后,，經(jīng)過信號調(diào)理電路之后，由A/D轉(zhuǎn)換器進行轉(zhuǎn)換,， 并將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量送至MSP430內(nèi)部進行分析,。根據(jù)預(yù)先設(shè)定的分段式標定算法對信號進行處理，通過單片機內(nèi)部的D/A轉(zhuǎn)換和4～20mA輸出電路將信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的模擬信號,，供后續(xù)設(shè)備接入,。

1、壓力傳感器

根據(jù)高溫熔體擠出生產(chǎn)控制過程的特點,，所選用的壓力傳感器需要能適應(yīng)高溫,、高壓環(huán)境下持續(xù)測量，具備靈敏度高,、測量速度快等特點,，除此之外，還需要克服溫度等環(huán)境因素對測量結(jié)果的影響,，因此系統(tǒng)選用金屬電阻應(yīng)變式壓力傳感器,。金屬電阻應(yīng)變片能承受高溫、高壓環(huán)境,，且對溫度的敏感程度較低,，金屬電阻應(yīng)變式壓力傳感器是目前工業(yè)檢測中應(yīng)用廣泛的壓力傳感器，其具有結(jié)構(gòu)接單,、操作方便等優(yōu)點,。當(dāng)傳感器受到外界壓力時，它會將承受到的壓力按照一定的線性關(guān)系轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號,，通過采集傳感器輸出的電信號來擬定壓力－電壓曲線,，從而根據(jù)采集到的電信號大小計算得到相應(yīng)的壓力值。

2,、壓力檢測電路

壓力檢測電路由電橋電路和信號檢測電路組成,。電橋電路的一個橋臂為金屬電阻應(yīng)變片式壓力傳感器，該橋臂用于檢測熔體的壓力,，其會將所承受到的壓力值線性地轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號,。信號檢測電路對電橋輸出的電信號進行濾波、放大等處理， 將輸出電壓信號的幅值調(diào)整到合適的范圍,，便于A/D轉(zhuǎn)換器對其進行模數(shù)轉(zhuǎn)換,。

3、A/D采集電路

為了提高檢測精度,，系統(tǒng)選用高精度16位A/D轉(zhuǎn)換芯片AD7606,，AD7606采樣頻率到達200kHz，可同時采集8個通道的數(shù)據(jù),，采用單5V供電,，采集電壓的范圍在－10～+10V之間。單片機通過FSMC總線接口與AD7606進行數(shù)據(jù)交互,，AD7606的CONVST為啟動引腳,，CONVSTA控制1～4通道，CONVSTB控制5～8通道,。本文設(shè)計的智能壓力變送系統(tǒng)共用到兩個采集通道,，通道1是對壓力信號進行采樣。通道2是對單片機供電電壓進行采樣,，當(dāng)供電異常時,，及時發(fā)出報警。BUSY引腳為轉(zhuǎn)換結(jié)束標志位,，當(dāng)BUSY為高電平時表示AD7606正在進行模數(shù)轉(zhuǎn)換,，當(dāng)BUSY為低電平時表示轉(zhuǎn)換結(jié)束。

4,、4～20mA輸出電路

單片機將采集到的壓力信號在內(nèi)部進行計算,、處理，然后將壓力值送入單片機內(nèi)部的D/A轉(zhuǎn)換模塊,， 通過轉(zhuǎn)換可以將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的電流信號。但此電流信號并不是工業(yè)上標準的4～20mA電流輸出信號,，因此需要將單片機D/A模塊輸出的電信號轉(zhuǎn)換為標準的4～20mA電流輸出信號,。

5、軟件設(shè)計

軟件設(shè)計也是系統(tǒng)的重要組成部分,，系統(tǒng)利用C語言進行編程,，主要設(shè)計了系統(tǒng)初始化程序、A/D轉(zhuǎn)換程序,、D/A轉(zhuǎn)換程序,、分段式壓力算法程序等。當(dāng)系統(tǒng)采集到壓力信號時,，經(jīng)外部A/D轉(zhuǎn)換芯片進行模數(shù)轉(zhuǎn)換,，單片機內(nèi)部對采集到的壓力值進行預(yù)處理，利用分段式壓力標定算法對壓力值進行修正，將處理過后的壓力值發(fā)送到顯示器上實時顯示,。還可以通過預(yù)留的標準4～20mA電流輸出接口,，將采集到的壓力信號供給其他儀表使用。