在汽車(chē)制造業(yè)和工業(yè)控制領(lǐng)域，壓力傳感器應(yīng)用廣泛,，對(duì)壓力傳感器的精度有比較高的要求,。集成相對(duì)壓力傳感器MLX90807和集成絕對(duì)壓力傳感器MLX90808是Melexis公司生產(chǎn)的可編程壓力傳感器，對(duì)這種壓力傳感器的標(biāo)定至少要進(jìn)行3個(gè)溫度點(diǎn)和2個(gè)壓力點(diǎn)的調(diào)理補(bǔ)償,，通過(guò)連接Melexis公司的PTC04編程器將標(biāo)定數(shù)據(jù)寫(xiě)入傳感器的存儲(chǔ)芯片中,，使該壓力傳感器的電壓輸出能精確反映其工作場(chǎng)所壓力的變化。以前對(duì)該系列壓力傳感器的標(biāo)定采用人工操作,，在操作過(guò)程中要對(duì)需校準(zhǔn)的壓力傳感器的工作容器的溫度和壓力進(jìn)行控制,，工序繁雜，同時(shí)會(huì)給調(diào)理補(bǔ)償過(guò)程帶來(lái)人為干擾和誤差,，影響壓力傳感器的校準(zhǔn)精度[1],。根據(jù)MLX90807、MLX90808對(duì)標(biāo)定過(guò)程和環(huán)境的要求,，研制了基于PCI總線(xiàn)的多路壓力傳感器調(diào)校系統(tǒng),，以代替人工操作。系統(tǒng)框圖如圖1所示,。

    工控機(jī)通過(guò)PCI總線(xiàn)插卡測(cè)量工作容器的壓力和溫度,，同時(shí)根據(jù)反饋信號(hào)控制工作容器內(nèi)部的壓力和溫度，以滿(mǎn)足壓力傳感器的調(diào)理補(bǔ)償要求,。系統(tǒng)硬件由工控機(jī),、PCI插卡、信號(hào)屏蔽盒,、工作容器和PTC04模塊組成,。
    工控機(jī)對(duì)目標(biāo)壓力點(diǎn)和溫度點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集后，將數(shù)據(jù)分析處理,，得到參數(shù)后,，PTC04模塊將各參數(shù)寫(xiě)入壓力傳感器的存儲(chǔ)單元，實(shí)現(xiàn)對(duì)壓力傳感器MLX90807,、MLX90808的標(biāo)定,。
    微機(jī)通過(guò)壓力、溫度測(cè)控插卡實(shí)現(xiàn)對(duì)工作容器溫度,、壓力的測(cè)量,，控制增壓閥、減壓閥,、電熱器和風(fēng)扇,。閥門(mén)和電熱器的控制用于使容器達(dá)到目標(biāo)壓力點(diǎn)和目標(biāo)溫度點(diǎn),，風(fēng)扇用于均恒工作容器內(nèi)部溫度。
    PCI插卡的硬件主要由PCI總線(xiàn)接口模塊,、溫度和壓力測(cè)量模塊(A/D),、PWM溫度控制模塊、可調(diào)閥門(mén)控制模塊(D/A),、開(kāi)關(guān)量控制模塊5部分組成,。工作容器的測(cè)控結(jié)構(gòu)如圖2所示，PCI插卡完成對(duì)圖中各數(shù)字量和模擬量的測(cè)量和控制,。為了使壓力控制更加精確,，設(shè)計(jì)了D/A轉(zhuǎn)換電路,產(chǎn)生4~20 mA電流信號(hào)控制可調(diào)閥門(mén)。

1 PCI總線(xiàn)接口設(shè)計(jì)
    測(cè)量信號(hào)和控制信號(hào)通過(guò)PCI總線(xiàn)與工控機(jī)實(shí)現(xiàn)信號(hào)交互,。系統(tǒng)采用國(guó)產(chǎn)PCI接口芯片CH365實(shí)現(xiàn)接口功能,。
    CH365是一種連接PCI總線(xiàn)的通用接口芯片，支持I/O端口映射,、存儲(chǔ)器映射,、擴(kuò)展ROM以及中斷，CH365將32位高速PCI總線(xiàn)轉(zhuǎn)換為8位主動(dòng)并行接口,，性?xún)r(jià)比高,，它與PCI總線(xiàn)的連接方式如圖3所示[2]。

    PCI_AD[0~31]為地址和雙向數(shù)據(jù)復(fù)用信號(hào)線(xiàn),；PCI_CBE[0~3]為總線(xiàn)命令和字節(jié)使能復(fù)用信號(hào)線(xiàn),；PCI_PAR為三態(tài)雙向奇偶校驗(yàn)信號(hào)線(xiàn)；PCI_IDSEL為初始化設(shè)備選擇信號(hào)線(xiàn),，高電平有效,；PCI_FRAME為幀周期開(kāi)始信號(hào)線(xiàn)，低電平有效,；PCI_IRDY為發(fā)起設(shè)備準(zhǔn)備信號(hào)線(xiàn),，低電平有效；PCI_TRDY為目標(biāo)設(shè)備準(zhǔn)備信號(hào)線(xiàn),，低電平有效,；PCI_DEVSEL為目標(biāo)設(shè)備選中信號(hào)線(xiàn)，低電平有效,；PCI_INTA為中斷請(qǐng)求信號(hào)線(xiàn),，低電平有效；PCI_CLK為系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)線(xiàn),，上升沿有效；PCI_RST為系統(tǒng)復(fù)位信號(hào)線(xiàn),，低電平有效,。
    CH365的8位主動(dòng)并行口與8255相連,，通過(guò)8255擴(kuò)展的并行口來(lái)控制A/D轉(zhuǎn)換、與單片機(jī)89C2051通信,、讀取工作容器內(nèi)部壓力值和控制固態(tài)繼電器進(jìn)行溫度控制,；74LS373與CH365相連，用來(lái)控制8個(gè)繼電器的通斷,，產(chǎn)生工作容器門(mén)控,、風(fēng)扇起停等一些開(kāi)關(guān)量的控制信號(hào)。
2 溫度和壓力測(cè)量模塊
2.1  三線(xiàn)制熱電阻測(cè)溫電路
　    采用熱電阻測(cè)量工作容器的溫度,。熱電阻是一種電阻值隨環(huán)境溫度變化的溫度傳感器,，通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換測(cè)得電壓值，得出電阻大小,，查表得到對(duì)應(yīng)溫度值,。為了去除連接導(dǎo)線(xiàn)所具有的線(xiàn)路電阻對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，采用恒壓三線(xiàn)制測(cè)量電路,，如圖4所示,。

    TLC5617是雙端10位串行D/A芯片，內(nèi)有2路10位CMOS電壓輸出DAC,，+5 V供電,，具有上電復(fù)位功能，功耗低,。采用MC1403給TLC5617提供2.5 V參考電壓,，89C2051收到中斷信號(hào)后，讀取操作類(lèi)型碼,，判斷后進(jìn)入D/A模式,，將讀取的數(shù)據(jù)以串行模式經(jīng)P3.7口發(fā)送至TLC5617的DIN腳。TLC5617的片選端CS和串行時(shí)鐘端SCLK分別連接89C2051的P3.4和P3.5口,，用來(lái)控制D/A轉(zhuǎn)換的時(shí)序,。D/A轉(zhuǎn)換完成后，TLC5617的OUTA和OUTB端輸出2路0~5 V電壓信號(hào),，經(jīng)雙運(yùn)放LM358和NPN三極管組成的V/I電路,，將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成4~20 mA電流信號(hào)，用以控制2路壓力調(diào)節(jié)閥,。
5 開(kāi)關(guān)量控制模塊
    該控制模塊共有8路開(kāi)關(guān)量控制信號(hào),，用于一些開(kāi)關(guān)量控制，同時(shí)增加了系統(tǒng)的可擴(kuò)展功能,。風(fēng)扇的開(kāi)關(guān)量控制用于配合加熱模塊使工作容器恒溫,，門(mén)控信號(hào)用于控制工作容器的開(kāi)關(guān),另外還提供了儲(chǔ)氣罐、真空罐等開(kāi)關(guān)量控制信號(hào),。采用8D鎖存器芯片74LS373與CH365的8位并行口相連,，用CH365的A13進(jìn)行鎖存控制,，可以控制8個(gè)繼電器通斷，產(chǎn)生8路開(kāi)關(guān)量控制信號(hào),。
    硬件調(diào)試表明,系統(tǒng)各模塊均能正常工作,，滿(mǎn)足MLX90807、MLX90808調(diào)理補(bǔ)償?shù)囊?。通過(guò)聯(lián)合測(cè)試軟件進(jìn)行預(yù)調(diào)試,，工作穩(wěn)定可靠，已開(kāi)始用于壓力傳感器的自動(dòng)調(diào)理補(bǔ)償及標(biāo)定,。
參考文獻(xiàn)
[1] 胡景春,葉水生,江澤濤.Windows環(huán)境下的熱敏傳感器開(kāi)關(guān)特性測(cè)量系統(tǒng)[J].儀表技術(shù)與傳感器,2003(5):20-22.
[2] 許少倫,梁燕.基于PCI的汽車(chē)線(xiàn)束檢測(cè)系統(tǒng)[J].儀表技術(shù)與傳感器,2008(10):78-79.
[3] 曹毅, 姜戎. 基于單片機(jī)的小型自控飛艇舵控系統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].電子技術(shù)應(yīng)用,，2007,33(2):13-15.
[4] 張萌,和湘,姜斌. 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)實(shí)例[M]. 北京:清華大學(xué)出版社,2007.
[5] 于洋,張永良.基于以太網(wǎng)的智能過(guò)程控制儀表的設(shè)計(jì)[J].電子技術(shù)應(yīng)用，2005,31(12)：29-30.