随着硬件和软件技术的快速发展，自动化系统已经基本上趋于计算机化但很多现场指仪的数字化速度却相对较慢，这主要是由于现场供电条件仪功耗及成本等原因的制约。近年来，低压和低功耗器件的大量出现已经催生出了许多电池供电的现场指仪，典型的就是各种流量累计仪，如，民用的煤气工业上的流量累计器。
展趋势，设计的要求是13精度低成本数字显；能够适应各种环境；节2000.3.6的5号锂电池能够连续工作33以上。
1硬件设计器件都选择了低功耗的产品。系统硬件大体分为前置的压力传感器放大变换人汜转换和肘，控制部分及抑，夕围的00显电压监控设定按键及剔这两部分组成采集及控制部分设计采集及控制部分是本设计的特色部分，电路采用了3.6电池单电源直接供电。压力传感器采用了恒压供电虑5成本。放大器采用丁的丁。27.127有微功耗低漂移和低压满幅输出特性。人瓜采用了的。0它具有笮动输通道，极性输出前置程控放大器和接口，是16位低成本的乙4型模数转换器，能够保证高精度的数据采集任务。控制，选择了新型51兼容单片机，870764它是2倍速的51内核，电源监控复位看门狗和时钟内置，同时，具有多种低功耗操作方式，本设计中，它工作于内置时钟模式。
1.21叉和，0显器及其他外每部分设计1871尤764设计成由看门狗中断唤醒的掉电模式，同时，掉电检测和10模拟部分供电关闭。考虑到本设计的目标是独立的电池供电小系统，同时，从，又具有比较强的抗干扰能力，这里没有使用看门狗的复位功能，而是把它设置成了中断方式，利用它独立的振荡器，约28中断唤！次阶0.1做次采样和，小处理工作后进掉电状态，等待看门狗的下次唤醒。
显器采用了定制的，模块，它使用串行方式操作，可以显4个字高为14的8字字符。器件典型功耗为4口人33选择使用了微功耗的3比芯片作为电源电压监测，如果电池电压低于2 6则显提用户更换电池。
系统设计使用了片取0，来存储数字校准参数，采用了号称零待机功耗的以4，02芯片，它与入阳00公用120；接口，操作简单。为保证检测的精度，设计了数字校准方案，软件为传感器的全量程设计了4个均分的校准段，将5个校准点的校准值存入了此1中，实际测量时，以这些参数做分段线性化计算，从而保证了比较高的测量精度。内还设置了3个微动小按键，用来配合校准软件完成数字校准过程。
考虑到成本因素。传感器采用的是廉价的，擂产品，它本身的温度漂移偏大。系统设计了片175温度芯与传感器焊接在块小线路板上，置于传感器顶端，对传感器的温度漂移进行补偿。传感器出厂附带温度试验结果满度输出。本机软件把整个量程分4段温度区间进行插值4段，5个折点参数出厂前设置到此肘中。2软件设计软件采用51编制，由主程序看门狗中断程序等组成。主程序完成系统初始化采样计算显校准及协调任务；看门狗中断程序是个空函数，功能是完成，唤醒工作。整体软件分工明确，这里略去烦琐的软件框和具体程序，仅介绍主程序中的采集处理函数和温度补偿与结果处理函数的工作过程。
采集处理函数本身是个死循环体，它完成了间歇采样显及电压检测处理等功能，依赖看门狗中断唤醒，约2，被唤醒次，它本身执行次。这个函数充分体现了能量控制的特点，具体特点有肘，皮唤醒后首先要给传感器供电，为保证模拟部分进入稳定工作状态，需要稳定时间，软件及时给肘，降频，降至601±的速度，保证在延时期间肘，处于极低功耗状态；开始转换前，把肘，前提下又保证较低的功耗；人0结束采样后，马上关闭模拟部分电源；刷新完显，并做次电池电压检测和温度检测；然后，做温度补偿与结果处理。至此，个处理循环结束，从，马上进入微功耗掉电模式，掉电后。等待看门狗溢出中断唤醒，温度补偿与结果处理函数是根据传感器和温度采样结果计算实际压力。温度补偿是本设计的个重点内容，由于传感器4个挢臂电阻在扩散时产生的微小不致，导致它的零点与满度输出随温度产生漂移。如果不补偿，这个误差在40，50，姆哆内最大会达到3以上传感器实际的温度漂移基本不影响它的线性度，因此，实际的传感器补偿计算为两次插值法。补偿函数中，第次插值是根据出厂在1奸，1中存储的4段零点与满度温度输出关系前温度下的传感器零点满度值与当前压力输出采样值按照线形比例关系放大或缩小，平移到传感器的己校准后的特性曲线上。然后，根据按比例修正后的传感器输出做第次插值计算，求出最终经过了温度补偿和线性补偿的压力结果。
3测试结果压力的测试结果。传感器校准环境温度为17湿度为54仙。测试环境温度为28湿度为68服，校准主要设备为1土的以05压力校验仪，精度为，25.
实验测试结果明压力精度达到了0 1以上，达到了本设计的预期要求。
格，19柬2，盘展1品，办，慕，油秘只0脱。扮863咖61仲，黑，时间min溶解氧浓度mgL4用于生产中的实时实地测量。
35传感器的误差分析根据不同溶解氧浓度下测得的响应电流值比较计算出的溶解氧浓度与真实浓度。发现在，818凡的溶解氧浓度范围内传感器的误差小于士04 4结论用简便的优点。该传感器的响应电流和溶解氧浓度之间呈良好的线性关系，在溶解氧浓度，8以1的范围内，误差，尸±0.41哗几。因此，这种传感器可以适于少。产和满足使用要求。
姚素薇1942，女，天津人，天津大学化工学院，教授，博士生导师，从事纳米功能材料方面的研宄。
4结束语采用本方法设计的压力已经形成产品，并成功应用于工业现场，由于采用全电子式结构，无可动部件，具有精度高耐振动及寿命长等特点。能够在高要求场合全面替代机械式指针仪。本文提出的微功耗硬件设计和相应软件控制方法对于类似的现场低功耗产品设计具有借鉴和参考价值。
2广州周立功单片机发展有限公司。，肌0762764工学院自动化系智能装置教研室。主要从事检测技术智能仪器及