基于CS5550的工業(yè)測量儀表設(shè)計(jì)

整理后得式(3)，其中V，R為未知數(shù)，u是由本系統(tǒng)測得的數(shù)據(jù)。通過連接精密電阻箱來取代待測電阻，取定rx兩個(gè)值，如100Ω和400Ω。代入式(3)，解方程組可得V和R的校準(zhǔn)值，并存入EEPROM中作為系統(tǒng)參數(shù)。

經(jīng)校準(zhǔn)后便可根據(jù)式(4)精確地計(jì)算出待測電阻rx的值。

2．2 計(jì)算與變換模塊
經(jīng)校準(zhǔn)和初始化后，CS5550進(jìn)入測量階段，通過最新獲得的N個(gè)瞬時(shí)測量值計(jì)算出轉(zhuǎn)換有效值后，以滿量程的相對百分比方式提供所有的測量結(jié)果。其中通道1具有可編程放大器增益選擇，當(dāng)工作在增益為10的情況下，如果測量結(jié)果低于10％，則系統(tǒng)將其增益切換成增益為50；反之，當(dāng)工作在增益為50的情況下，如果測量結(jié)果高于90％，則系統(tǒng)將其增益切換成10。這樣不僅測量的信號(hào)范圍寬，而且提高了系統(tǒng)測量的精確性。
從CS5550讀取測量結(jié)果轉(zhuǎn)化成相對百分比后，乘上相應(yīng)的滿量程值就可以得出實(shí)際測得的電壓值u，如果輸入的是電流值，則除以系統(tǒng)參數(shù)r即為所測得的電流值，如果是測量輸入電阻，則根據(jù)式(4)計(jì)算所測得的電阻值。
得到相應(yīng)測量信號(hào)的實(shí)際值后需再進(jìn)一步地變換。如熱電偶輸入的是電壓信號(hào)，需變換成相對應(yīng)的溫度信號(hào)，而且電壓一溫度之問不是線性的變換關(guān)系。變換方法可以采用多項(xiàng)式曲線擬合方法或者小區(qū)間線性化處理方法。
本系統(tǒng)可進(jìn)行十幾種的信號(hào)變換，真正做到一表多用，下面介紹信號(hào)變換切換的C語言實(shí)現(xiàn)方法，這是通過函數(shù)指針來實(shí)現(xiàn)的。首先聲明函數(shù)指針，
typedef float，(*convert_t)(float val)；
然后定義該函數(shù)指針的一個(gè)變量，
convert_tconvert：
下面是一些信號(hào)變換的函數(shù)原形聲明，函數(shù)中的參數(shù)是測量的電壓值，函數(shù)返回的是變換后的值，
float lkConvert(float val)： ／／熱電偶K級(jí)
float lsConveit(float val)：／／熱電偶S級(jí)
float Pt100Convert(float val)：／／熱電阻Pt100
float Cu50Conveit(float val)： ／／熱電阻Cu50
信號(hào)變換切換方法示例如下，
SWitch(opNum){
case 1： ／／熱電偶K級(jí)
convert=lkConvert：
break：
……
｝
確定了信號(hào)變換函數(shù)，最后是函數(shù)調(diào)用，舉例如下，
unsigned long temp；
float result；
／／從CS5550中讀取通道1數(shù)據(jù)
temp=read(Ox16)；
／／轉(zhuǎn)換成百分比
result=temp／(float)0x0l000000；
／／乘上滿量程值
result*=fullScale；
／／執(zhí)行信號(hào)變換
result=convert(result)；
這樣result變量就是傳感器對應(yīng)的信號(hào)值，如溫度。

3 結(jié)束語
本系統(tǒng)使用CS5550進(jìn)行硬件核心電路設(shè)計(jì)，性價(jià)比極高，使用簡單的配置實(shí)現(xiàn)一表多用，體積小、集成度高、運(yùn)行可靠，有很好的推廣價(jià)值。