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  • 针对后张法预应力混凝土孔道灌浆中容易出现的质量问题及新桥规的具体要求,提出掺加粉煤灰改善浆体的技术性能。研究了粉煤灰对浆体流动性、稳定性、耐久性和强度发展的影响。经过试验,得出结论:粉煤灰在一定掺量...
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  • C、水料比:水:料=:1D、搅拌:先将水加入搅拌桶内,然后加入称好的灌浆料,边投料边用电动搅拌搅拌,直到粉料全部加完,再继搅拌2-3分钟,使浆料均匀。E、施工:将拌和好的料浆均匀倒于处理好的基面上,自流平即可...

    高强无收缩灌浆料弹性模量

    时间:2020-10-25

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    低负温下后张法预应力钢筋混凝土孔道灌注。植筋。设备基础、螺栓孔、道路、地坪、路枕等的快速抢修。低负温下其它灌注施工。混凝土修补加固。u特殊情况如果采用人工搅拌,开始时灌浆料的黏度会比较高,随着搅拌进行,黏度降低,逐渐呈现流动性。

    B、根据施工面积或单位时间施工面积计算粉料量及用水量,每次拌和量应保证在砂浆失去流平性前全部施工完毕。C、水料比:水:料=:1D、搅拌:先将水加入搅拌桶内,然后加入称好的灌浆料,边投料边用电动搅拌搅拌,直到粉料全部加完,再继搅拌2-3分钟,使浆料均匀。E、施工:将拌和好的料浆均匀倒于处理好的基面上,自流平即可。流平应在可施工时间内完成,施工后的机具应立即用水冲洗干净。F、养护、灌注完毕后,应立即喷洒养护剂或覆盖塑料薄膜,关加盖草袋或岩棉被。表面见干时立即浇水,养护期为3-7天。

    CGM灌浆料适用于CGM-1通用型----流动性280以上,强度等级,65兆帕以上CGM-2豆石型----流动性260以上,适用于建筑加固及单体较大面积灌浆)CGM-4早强型----有抢工需求的加固,及设备基础等,一天强度可达C30,3天达50-55兆帕以上)CGM-340A型-----主要用于要求较高的设备基础二次灌浆上高强无收缩灌浆料适用方法(1)灌浆前,要把添补空间清扫干净,外貌需提前预湿。(2)对于小空间二次灌注,直接用CGM加水拌杂成灌浆料,加水量为CGM的13~15%。对大空间二次贯注,可选用CGM-2豆石型灌浆料。(3)灌浆孔或小空间时,可用人工插捣,灌浆机器底座或杯口时,可用小震捣棒,一定要把气体赶跑,灌浆密实,稍干后,把外露面抹平压光。经12小时后要浇水养护或用湿草袋笼罩养护,养护期7~14天。

    经拌和可在灌浆料拌和物中产生很多微细、密闭、互不连通的气泡,使毛细管变得细小、曲折、分散,减少了渗水通道。引气剂还可添加粘滞性,改进和易性,减少沉降泌水和分层离析,弥补灌浆料的结构缺陷,然后进步灌浆料的密实性和抗渗性。三乙醇胺防水机理,三乙醇胺是水泥水化的激起剂,使水泥在水化前期生成较多的水化产品,部分游离水结合为结晶水,相应减少了毛细管通道和孔隙,然后进步了灌浆料的抗渗性。干硬性无收缩砂浆料按粉料:水=1:0.12~0.15(重量比)配制。应先将水加入搅拌桶内,然后逐渐加入称量好的粉料,边投料边用电动搅拌抢进行搅拌,直至粉料全部加完,再继续搅拌2~3分钟,使浆料均匀。

    至该墙体所有上部注浆孔均有浆料溢出后视为该面墙体注裝完成。灌浆套筒是由专门加工的套筒、配套灌浆料和钢筋组装的组合体,唐山古冶区灌浆孔报价走势稳定,在连接钢筋时通过注入快硬无收缩灌浆料,依靠材料之间的黏结咬合作用连接钢筋与套筒。套筒灌浆接头具有性能可靠、适用性广、安装简便等优点。首先在搅拌设备中加入部分水。再倒入2袋灌浆料,后添加剩余的水量。

    不得从四侧同时进行灌浆。②灌浆开始后,必须连续进行,不能间断。并尽可能缩短灌浆时间。③在灌浆过程中严禁振捣。必要时可用灌浆助推器沿灌浆层底部推动灌浆料,严禁从灌浆层中、上部推动,以确保灌浆层的匀质性。

    原因1.模板表面粗糙或粘有水泥浆渣等杂质未清理干净,拆模时破坏灌浆料表面。2.第二步。模板未浇水湿润或不够湿润,构件表面的灌浆料被吸收,灌浆料失水过多,出现麻面。三。缝合和局部漏浆;第四章。模板分离器油漆不均匀,或局部渗漏或失效,灌浆料表面与模板粘结,形成麻面。

    自流态:现场只需加水搅拌后,直接灌入设备基础,不需震捣便可填充设备基础的全部空隙。微膨胀:以保证设备与基础之间紧密接触。无锈蚀作用:对钢筋、钢板等无锈蚀危害。抗油渗:在机油中浸泡30天后其强度比浸油前提高10%以上。特种灌浆料用微硅粉配制混凝土时,一般与胶凝材料的重量比为:(一)高性能混凝土:5-10,(二)水工混凝土:5-10(三)混凝土:5-10,(四)助泵剂:2-3,(五)耐磨工业地坪:6-8,(六)聚合物砂浆。

    灌浆开始后,必须连续进行了,不能间断,并尽可能缩短灌浆时间广西高强无收缩灌浆料五。养护1。灌浆完毕,灌浆料初凝后应立即加盖草袋或岩棉被,并保持湿润2。冬季施工时,灌浆料。拌和水及养护措施应符合现行混凝土结构工程施工质量验收规范(GB50204)的有关规定3。灌浆后2436小时不可受到振动,以避免损坏未结硬的灌浆层广西高强无收缩灌浆料拆模和养护时间及环境温度的关系日最低气温(℃)拆膜时间(h)养护时间(h)10~00~55~1515广西高强无收缩灌浆料包装贮运1.包装规格:50kg/袋,存放在通风干燥处并防止阳光直射2.保质期为3个月,超出保质期应复检合格后方可使用公司主营产品:CGM高强无收缩灌浆料。

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  • 技术研发相关问题、国内...系数电子浆料,配方研制完成后,在国内生产,但生产出的产品性能始终无法达到要求。所以, 只能到国外委托加工。以设备来讲,国内生产线加工的传感器存在的最大的问题就是时漂和温漂 大。
  • 结果由普通砌块制作试件的抗能力高于由烧结多孔砖制作的试件,且抗能力随发泡浆料的厚度的增加而明显下降,现场发泡保温浆料的抗性能明显优于传统填板式夹心墙采用的EPS板、XPS板等填充材料.现场发泡保温浆料...
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    很多人在生产浆料时可能都会遇到同一个问题,那就是物料中的气泡太多。这些气泡若不及时除去,往往会造成严重的后果——比如说陶瓷浆料起泡会导致成型后坯体内部气孔较多;纺织浆料起泡会影响渗透,使上浆不匀;电子浆料起泡会影响产品的容量和使用寿命;涂料起泡会使产品在应用时产生表面缺陷,既有损外观,也会影响涂度膜的防腐性和耐候性。
    在这里插入图片描述 充满气泡的陶瓷浆料 因此在许多类似的生产场合,“脱泡”成为了工序中非常关键的一步。至于这些气泡是怎么来的,又是怎么去的,具体请看下文。 浆料起泡的原因 液体中气泡的产生是一个非常复杂的问题,对于液体中气泡的形成机理,较为普遍认同的观点是空化现象(cavitation),即:由于气体具有一定的溶解度,通常以气泡核的形式存在于液体中,当液体在极短的时间内流过一个绝对压强很低的区域时,气泡核会快速蒸发或游离出来。如果想让这些气泡自然消失,往往需要等待四个阶段:气泡运动到液面;在界面处形成液膜;薄膜破裂;气泡从液面分离或气泡破裂。 解决气泡的方法 目前,浆料制备过程中产生的气泡主要有三种消除方法: ①使用消泡剂:消泡剂可分两次加入,浆料制备前和浆料制备的最后; ②慢速搅拌:把浆料放在容器中,缓慢搅动; ③真空法:把浆料放在密闭容器中搅拌,同时容器保持真空状态(使用真空泵)。 其中,消泡剂之所以能消泡,主要是因为消泡剂在泡沫中扩散时,会在泡沫壁上形成双层膜,在此扩散过程中将具稳定作用的表面活性剂排开,而降低泡沫局部表面的张力,破坏泡沫的自愈效应,使泡沫破裂。
    在这里插入图片描述 但由于消泡剂可能会与浆料中的化合物反应或影响浆料性能,因此一般情况下真空法更为通用,尤其是在高粘度浆料中。这是因为高粘度浆料中的气泡依靠自身浮力上升的速度极为缓慢的,因此必须依靠外力将气泡带到液面,目前比较有效的真空脱泡方式有真空搅拌脱泡法和真空薄膜脱泡法。 真空搅拌脱泡法 对于高粘度液体的搅拌,常采用慢速型搅拌器,如锚式、螺杆式、螺带式等。目前市面上一些真空搅拌机会同时利用自转和公转产生得强大的剪切力和离心力,强制性地使材料底部膨胀的气泡浮上材料表面进行脱泡,并在搅拌的同时抽真空。与真空舱方式相比,这种方法既可快速进行脱泡处理,又可有效去除材料底部的气泡。 在这里插入图片描述自转公转运行+真空脱泡的示意图(图片来源:THINKY) 真空薄膜脱泡法 真空薄膜脱泡法的分离装置会装有无级调速的公转盘和物料自转的导流头,在高真空状态下,物料在外压和真空作用下,被压至分离装置进行自转,并在公转盘的离心力下,形成薄膜均匀的旋转挤出,在强压差的情况下,气泡迅速膨胀,逸出或破裂。 在这里插入图片描述 真空脱泡机(图片来源:派勒) 解决掉气泡后,浆料的使用性能就不再受其限制。相信随着电子、医药、涂料等行业的持续火爆,业界对浆料脱泡的需求只会有增无减。如果各位看官还有什么新想法的话,也欢迎下方留言哦! 粉体圈 作者 小榆 相关内容: 气相沉积法是如何用于制造半导体薄膜的? 做电子浆料难不难? 中美合作开发出新型硫化钡锆BaZrS3薄膜半导体材料 0
    文章来源:粉体圈(www.360powder.com)——粉体行业人员的生意和生活圈子!

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  • 采用微型机械电子系统(MEMS)技术制作出了高精度、高灵敏度的硅隔离(SOI)倒杯式耐高温阻力敏芯片,利用静电键合工艺将力敏芯片封装到玻璃环上,再通过玻璃浆料烧结工艺或高温胶黏剂将玻璃环装配到齐平式机械结构上...
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  • 结果表明,触变合金充型过程具有持续增加的压力变化特征,增加压力主要克服浆料流动阻力与重力,增加幅度约为0.12Mpa. 在成形充填速度范围内,触变合金呈现稳定的层流充填特征.相比触变铝合金,钢温度高容易引起触变成形...
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    小量程压力变送器是一种新开发的高性能价格比,抗腐蚀、坚固耐用的新型小量程压力变送器品种,具有宽广的应用前景。但该变送器在大批量生产和应用中仍存在着非线性大、温度影响大以及过载能力差等不足。针对上述影响,近几年为提高合格率和质量,并扩大应用范围正在不断地利用新材料、新工艺及新结构进行主体传感器的改进及硬件补偿电路的改进,但尚未取得根本性的突破。利用微处理器实现变送器的智能化功能已成为一种发展趋势,利用单片机技术,不仅能解决许多压力变送器自身及其制作工艺不能或不易解决的问题,而且还能通过微处理器和存储器内的各种应用程序,完成多种智能化功能,提高产品的性能,扩大应用范围,方便用户检测。所以实现小量程厚膜压力变送器的智能化,可对变送器进行误差校正、故障诊断,大大弥补了该类变送器的性能缺陷口。

    1.传感器原理及特点

    小量程厚膜压力变送器采用厚膜力敏技术,以性能优良的厚膜应变电阻和陶瓷弹性体材料硏制而瓷弹性体能直接接触被测介质,并将所测压力转换成为应变值,而经印刷并烧结在其上的厚膜应变电阻组成的电桥将该应变值转换为电信号输出,工艺如图1所示。

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    (1)新型弹性膜片材料和结构的设计。

    小量程厚膜压力传感器芯片由于外形尺寸偏大,其输出特性受陶瓷弹性膜片质量影响较大,膜片的厚度、平整度及一致性与传感器输出灵敏度、线性和稳定性等参数直接相关。例如,膜片的不平整和翘曲变形严重影响了传感器的线性度和稳定性,量程越小,这种影响越明显。因此,设计和选用的弹性膜片要求应力小、厚度均匀、强度高、平整且成本低。从而使传感器芯片的输出性能、过载能力、线性度及可靠性等得到倸证,但由于目前材料和工艺水平所限,对于弹性膜片材料和结构的提高都还存在一定的制约

    (2)釆用先进印刷、烧结工艺。对厚膜应变电阻和导体浆料采用自动印刷技术并对其进行膜的厚度及控制工艺硏究,解决了印刷不均匀而导致的电阻阻值和电阻灵敏度GF不一致问题,使研制的厚膜应变电阻阻值和电阻温度系数TCR的一致性和稳定性获得提高,便于采用计算机软件技术进行温度补偿对厚膜应变电阻进行批量生产技术硏究,采用了先进的厚膜隧道炉进行大批量厚膜应变电阻烧结,寻找最佳的烧结工艺和温度曲线,通过烧结升温、降温速度、峰值温度及烧结保温时间等参数控制,解决了陶瓷基片与应变电阻热膨胀系数不匹配等问题,提高了产品的性能。

    (3)应变分析。通常设计传感器的陶瓷弹性敏感元件承受应变10001左右,以保证正常的输出性能和过载能力,而该类型的小量程压力传感器由于受膜片厚度的限制,使压力量程不能做得太低。由于利用智能化的信号处理电路,可将较小微弱信号进行可靠稳定的处理,对应力进行降额设计,选择陶瓷弹性体承受应变500来设计压力量程,不用再追求大应变下的高信号输出,以保证变送器可靠且过载能力增强,解决了陶瓷厚膜压力变送器过载能力低于其它类型压力变送器的问题

    2.智能化信号处理

    (1)电路设计。ADuC824是一个片内资源丰富且功耗低的单片机,它将ADC、DAC以及单片机高度集成在一起,其核心仍然是MCS-51内核。它在内部集成了高分辩率的两路ADC,主通道接受传感器的信号,该通道具有缓冲能力并可编程为8个输入范围,电压在士20mV~±2.56V之间,即使输出较小的传感器信号也不需要进行前级放大就可直接接入ADC中,克服了厚膜压力传感器由于提高过载能力而降低灵敏度的缺陷。辅助通道用于接收辅助信号的输入,设计中利用了片内温度传感器,通过这通道用来检测温度信号。ADC采用ΣΔ转换技术,其分辨率高、量化噪声小、转换速度快及抗于扰强。数模转换器是适用高性能的AD421,它是16位数字信号以串行方式输入,由于AD421不仅可进行D/A转换,而且还可以完成V/变换,获得直流4~20mA的电流输出信号,完成了低成本的智能信号变换。此外,AD421内部有一个电压调整器可提供3种输出电压,+5V、+3.3V和+3V,可有选择地为电路中的其它部件提供电源。液晶显示电路选用输入串行数据的LCD模块,特点是功耗低、工作电压范围宽。采用二线式串行接口方式与单片机连接,可显示运行状态,如电流信号、压力信号或报警信号等。除此之外,电路设计中均围绕着低功赫本及高可靠性的特点而设计。电路设计原理,如图2所示

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    (2)软件功能实现。智能化功能的实现,软件设计是基础和关键,它可以解决非智能型变送器不易解决的问题,并且灵活方便,容易不断更新。软件设计以C语言为主要工具,采用模块化和自顶向下程序设计方法,对小量程厚膜压力变送器进行了智能化软件处理。变送器的温度补偿釆用多段折线逼近法实现,由于经过厚膜传感器芯片的大批量生产工艺硏究,使得传感器的输出与温度特性具有较好的重复性,利于此类方法的补偿。在补偿温度性能时需先用ADuC824片内温度传感器测试传感器自身的输出一温度(U-t)特性,存于ADuC824的程序存储器中,而辅助ADC在ADC采样开始后,通过片内温度传感器可采样到当前的温度值,将温度值与U—t特性相比较,用多段线性插值方法获得当前温度下的输岀,然后由单片机进行修正和处理,即可达到温度补偿目的。非线性补偿类似于温度补偿,也是利用多段折线逼近法。单片机根据已测出的若干组变送器实测的标定数据确定反非线性函数,然后进行刻度转换,输出值即为被测输入值,与输入呈良好的直线关系实现了非线性的线性化自动校正过程。某样品软件补偿前后的线性度和温度性能比较,见表1所列。自诊断可对变送器运行中产生的各种故障自诊断可对变送器运行中产生的各种故障信号进行获取、分析和解决,该变送器中设计了一个简单的自诊断子系统,对超出变送器正常工作的零点和满量程输出进行设定,并设定上下报警点为3.8mADC和21mADC。另外还设置了A/D故障诊断,以故障代码形式在液晶显示器上显示,确保变送器前端工作的可靠性。

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    3.抗干扰设计

    随着电子、电器和控制技术迅速发展,于扰现象特别是电磁干扰因素已使变送器可靠性、稳定性和安全性受到严重影响。因此,在智能变送器的硏制过程中,抑制干扰的产生已越来越显得重要

    3.1干扰源

    变送器的干扰包括变送器自身干扰和来自变送器外部的干扰。变送器内部主要是元器件存在的噪声干扰,元器件之间和引线存在的寄生耦合干扰以及地线干扰;变送器外部干扰主要是人为的和自然的干扰,如,电器、电子设备造成的电源干扰、开关干扰和射频干扰等,这些干扰信号通过耦合介质进入电路

    3.2抗干扰措施

    抑制变送器于扰的基本方式是削弱和减小噪声信号的能量,破坏干扰路径,提髙线路本身抗干扰能力。智能变送器不仅具有获取信息的功能还具有信息处理功能,可以从噪声中自动准确地提取有用信息,也可用滤波器滤除噪声,或用相关技术、平均技术来消除噪声干扰。小量程厚膜智能压力变送器由于传感器信另嚇痣,干扰尤为严重,所以在研制中主要采取以下措施进行抑制。

    (1)采用性能稳定、集成度高的低功耗元器件,保证电路简洁、可靠,防止过多的连接点引入于扰。

    (2)采用滤波器进行抑制,滤波器由硬件实现的模拟滤波器和软件实现的数字滤波器组成,除了在程序中对信号进行数字滤波外,在变送器输出端用电容、电感和二极管构成一反极性保护和抗干扰电路,电感两端与信号线串联,改善电容器的滤波作用,而瞬态抑制二极管TVS起到防雷电和高电压作用,如图3所示。

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    (3)采用将所有数字地连接在一起和所有模拟地连接一起的方式,并在最终将模拟地和数字地连接为一点接地,能较好地抑制地线干扰。在电路板设计上考虑减小由于电流流过电路导线形成差模辐射的环面积尤其是数字电路的环面积,减小高频信号的对外辐射和耦合,增加去耦电容去除高频噪声采取上述措施后,抑制了各种干扰信号,提高了稳定性和可靠性。

    4.封装技术研究

    小量程智能厚膜压力变送器的封裝主要是指陶瓷敏感芯片的封裝技术,由于芯片薄、面积大,所以要求密封可靠,且应力分布均匀,而这种应力是一种非常不稳定的应力,随着时间的推移,这种封装应力产生的变形要逐渐释放,使变送器输出产生无规律的变化,影响传感器的稳定性。因此,在对变送器进行封裝时,尽量在结构上采取措施消除或减小安裝应力对变送器稳定性和精度的影响。陶瓷敏感芯片是周边固支的圆膜片。封裝时将芯体靠两个压板和O型橡胶圈及螺栓密封并与液压系统相联。由于小量程厚膜智能压力变送器外形选用目前工业现场通用的标准外形,其传感部件的壳体体积较大,感压膜片与产生安装应力的部位较远,安装应力对传感器的影响较小。另外,采取开双槽和双密封圈的密封形式,使大尺寸的小量程压力膜片受力分布均匀,零位偏差小。

    5.结束语

    小量程厚膜智能压力变送器是一种新型小量程智能型压力变送器,具有抗腐蚀、耐磨损及宽温度范围等特点,弹性膜片不需要硅油隔离,还可测量小量程的粘稠介质,而智能化的实现,使变送器的非线性误差,滞后获得补偿,与同类型压力变送器相比,具有成本低、性能优、应用范围广及竞争力强的特点该变送器的主要技术指标为:压力量程为2~20kPa;输出信号为直流4~20mA;温度漂移为0.01%F.S/C(-40~+85C);精确度0.1%~0.2%。

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  • 浆料经喷雾干燥后形成了平均粒径为2.90μm的多孔微球,比表面积为8.71 m2/g。与布地奈德的甲醇溶液喷干产品相比,多孔微球粒度分布更均匀、比表面积更大。经FT-IR和XRD表征,结果表明高压均质和喷雾干燥过程均...
  • 实验结果表明:高温高压过氧化氢漂白在加入4%(质量分数,下同)的H2O2,H2O2/NaOH用量比为1.3,MgSO4用量为0.5%,Na2SiO3用量为3%,控制反应温度为120℃,保温时间为60 min,氧为1.2 MPa,浆浓为10%的条件下...
  • 陶瓷电容技术采用固定式陶瓷基座和可动陶瓷膜片结构,可动膜片通过玻璃浆料等方式与基座密封固定在一起。两者之间内侧印刷电极图形,从而形成一个可变电容,当膜片上所承受的介质压力变化时两者之间的电容量随之...

    目录

    1、项目概述

    2、模组简介

    2.1、NSA2862物联网专用桥式传感器调理芯片

    2.2、Metallux ME501/ME505陶瓷压力传感器

    3、驱动原理

    4、项目实现


    近期基于Metallux ME501/ME505陶瓷压力传感器模组和NSA2862物联网调理芯片设计一款工业级压力传感器,并使用华大半导体HC32L136 MCU实现控制,特将项目心得与体会分享给各位朋友,目前全网仅此一篇,请多多支持~

    1、项目概述

    本项目传感器基于Metallux ME501/ME505陶瓷压力传感器模组和纳芯微NSA2862物联网调理芯片,微控制器基于华大半导体HC32L136,在保证高性能的前提下,支持待机与休眠唤醒,具备超低的功耗,可连续工作10年而无需更换电池,可大规模应用在智慧城市、工业物联网等领域。

    项目的测量、校准、评估和设计这里参照于纳芯微电子传感器解决方案实现,没办法,工业级传感器设计就是烧钱啊。

    2、模组简介

    2.1、NSA2862物联网专用桥式传感器调理芯片

    NSA2862是一颗专门针对物联网应用推出的用于阻式或者电压型传感器,例如阻式压力传感器,热电偶,RTD等传感器的超低功耗信号调理专用芯片。NSA2862集成了24位主信号测量通道和24位辅助温度测量通道,传感器校准逻辑,双路恒流源等电路,支持I2C、SPI或者OWI输出。通过内置的MCU,NSA2862支持对传感器的零点,灵敏度的二阶温度漂移校准以及最高三阶的非线性校准,校准精度可以达到0.1%以内,其校准系数存储于一组EEPROM中,芯片结构如下所示:

    参数特性所示所示:

    • 超低待机功耗:<100nA
    • 低温漂内置参考电压
    • 高精度 1X~256X增益可变仪表放大器
    • 24位 ADC用于主信号测量
    • 24位 ADC用于温度测量
    • 支持内置温度传感器和外部温度传感器
    • 双路恒流源输出
    • 1X~8X ADC数字增益
    • 多种 ODR 设置,支持 50/60Hz 工频抑制
    • 基于内置 MCU的通用传感器校准逻辑
    • EEPROM,可多次编程
    • 支持 SPI和 I2C及OWI接口
    • 封装:TSSOP20
    • 工作温度范围:-40℃~105℃

    芯片功能框图如下图所示:

    2.2、Metallux ME501/ME505陶瓷压力传感器

     压力传感器一般用于对传感器敏感器件所处气体或液体氛围的压力测量,一般用于反馈给系统主控单元,实现系统精确控制。压力传感器作为传感器中的一大门类,在汽车、工业、家电、消费电子等不同行业均有广泛的应用。常用压力传感器从感测原理来区分,主要包括如下几大类:

    • 硅压阻技术
    • 陶瓷电阻技术
    • 玻璃微熔技术
    • 陶瓷电容技术

    硅压阻技术由半导体的压阻特性来实现,半导体材料的压阻特性取决于材料种类、掺杂浓度和晶体的晶向等因素。该技术可以采用半导体工艺实现,具有尺寸小,产量高、成本低、信号输出灵敏度高等优势。不足之处主要体现在介质耐受程度低,温度特性差和长期稳定性较差等方面。常见于中低压量程范围,如5kPa~700kPa。业界也有通过特殊封装工艺提高硅压阻技术的介质耐受程度的方案,如充油、背压等技术,但也会带来成本大幅增加等问题。

    陶瓷电阻技术采用厚膜印刷工艺将惠斯通电桥印刷在陶瓷结构的表面,利用压敏电阻效应,实现将介质的压力信号转换为电压信号。陶瓷电阻技术具有成本适中,工艺简单等优势,目前国内有较多厂家提供陶瓷电阻压力传感器芯体。但该技术信号输出灵敏度低,量程一般限定在500kPa~10MPa,且常规中空结构,仅靠膜片承压,抗过载能力差,当待测介质压力过载时,陶瓷电阻传感器会存在膜片破裂,介质泄露的风险。

    玻璃微熔技术采用高温烧结工艺,将硅应变计与不锈钢结构结合。硅应变计等效的四个电阻组成惠斯通电桥,当不锈钢膜片的另一侧有介质压力时,不锈钢膜片产生微小形变引起电桥变化,形成正比于压力变化的电压信号。玻璃微熔工艺实现难度较大,成本高。主要优势是介质耐受性好,抗过载能力强,一般适用于高压和超高压量程,如10MPa~200MPa,应用较为受限。

    陶瓷电容技术采用固定式陶瓷基座和可动陶瓷膜片结构,可动膜片通过玻璃浆料等方式与基座密封固定在一起。两者之间内侧印刷电极图形,从而形成一个可变电容,当膜片上所承受的介质压力变化时两者之间的电容量随之发生变化,通过调理芯片将该信号进行转换调理后输出给后级使用。陶瓷电容技术具有成本适中,量程范围宽,温度特性好、一致性、长期稳定性好等优势。国际上来看广泛应用于汽车与工业过程控制等领域,分别以美国森萨塔和瑞士E+H为代表。由于电容信号不同于电阻信号,对信号处理电路要求较高,传感器设计时需要将电容和信号调理芯片ASIC协同考虑,国内目前仅苏州纳芯微电子股份有限公司能够同时提供两者整合的完整解决方案。

    陶瓷电容作为压力传感器中一种主要技术路线,主要由瓷环、陶瓷膜片和陶瓷盖板三部分组成,具有耐腐蚀、抗冲击、介质兼容性好的优点。Metallux ME501/ME505传感器工作原理是陶瓷电阻技术,其由激光可调PTC电阻进行热补偿,陶瓷的使用确保了整个测量范围内的高线性度,将迟滞效应降到最低,传感器结构如下所示:

     传感器技术特性如下表所示:

    3、驱动原理

    本项目中微控制器华大半导体HC32L136驱动NSA2862传感器调理芯片基于I2C通信协议,I2C 是双线双向的同步串行总线,它利用一根时钟线和一根数据线在连接总线的两个器件之间进行信息的传递,为设备之间数据交换提供了一种简单高效的方法。每个连接到总线上的器件都有唯一的地址,任何器件既可以作为主机也可以作为从机,但同一时刻只允许有一个主机。I2C 标准是一个具有冲突检测机制和仲裁机制的真正意义上的多主机总线,它能在多个主机同时请求控制总线时利用仲裁机制避免数据冲突并保护数据。I2C 总线控制器,能满足 I2C 总线的各种规格并支持所有与 I2C 总线通信的传输模式。

    通常标准 I2C 传输协议包含四个部分:起始(S)或重复起始信号(Sr),从机地址及读写位,传输数据,停止信号(P)。I2C 传输协议图如下所示:

    当总线处于空闲状态下(SCL 和 SDA 线同时为高),SDA 线上出现由高到低的信号,表明总线上产生了起始信号。当两个起始信号之间没有停止信号时,即产生了重复起始信号。主机采用这种方法与另一个从机或相同的从机以不同传输方向进行通信(例如:从写入设备到从设备读出)而不释放总线。当 SCL 线为高时,SDA 线上出现由低到高的信号,被定义为停止信号。主机向总线发出停止信号结束数据传送。 START和STOP 条件图如下所示:

    当起始信号产生后,主机立即传输数据的第一字节:7 位从机地址 + 读写位,读写位控制从机的数据传输方向(0:写;1:读)。被主机寻址的从机会通过在第 9 个 SCL时钟周期将 SDA 置为低电平作为应答。

     数据传输过程中,一个 SCL 时钟脉冲传输一个数据位,且 SDA 线只有在 SCL 为低时才可以改变。I2C 总线上位传输图如下所示:

    华大半导体I2C 组件可实现 8 位的双向数据传输,传输速率在标准模式下可达到 100Kbps 而在高速模式下可达 400Kbps,在超高速模式下可达 1Mbps,并且可以在四种模式下工作:主机发送模式、主机接收模式、从机接收模式、从机发送模式。 还有一种特殊模式广播呼叫模式,其操作方式与从机接收模式类似。

    华大半导体HC32L136 I2C 控制器支持以下特性:

    • 支持主机发送/接收,从机发送/接收四种工作模式
    • 支持标准(100Kbps) / 快速(400Kbps) / 高速(1Mbps) 三种工作速率
    • 支持 7 位寻址功能
    • 支持噪声过滤功能
    • 支持广播地址
    • 支持中断状态查询功能

    I2C功能模块如下图所示:

    本项目中采用主机模式实现数据收、发通信,主收、发送模式数据同步图如下图所示(更详细说明可参见用户手册):

    4、项目实现

    第1步:明确从机地址(压力传感器地址),NSA2862 的 I2C 设备地址如下表所示:

    第2步:配置HC32L136 I2C功能模块,这里需要留意NSA2862 的 I2C通讯引脚的电性特性,如下表所示:

    I2C GPIO配置代码如下所示: 

    ///< IO端口配置
    void App_PortCfg(void)
    {
        stc_gpio_cfg_t stcGpioCfg;
        
        DDL_ZERO_STRUCT(stcGpioCfg);
        
        Sysctrl_SetPeripheralGate(SysctrlPeripheralGpio,TRUE);   //开启GPIO时钟门控 
        
        stcGpioCfg.enDir = GpioDirOut;                           ///< 端口方向配置->输出    
        stcGpioCfg.enOD = GpioOdEnable;                          ///< 开漏输出
        stcGpioCfg.enPu = GpioPuEnable;                          ///< 端口上拉配置->使能
        stcGpioCfg.enPd = GpioPdDisable;                         ///< 端口下拉配置->禁止
        
        Gpio_Init(GpioPortB,GpioPin8,&stcGpioCfg);               ///< 端口初始化
        Gpio_Init(GpioPortB,GpioPin9,&stcGpioCfg);
        
        Gpio_SetAfMode(GpioPortB,GpioPin8,GpioAf1);              ///< 配置PB08为SCL
        Gpio_SetAfMode(GpioPortB,GpioPin9,GpioAf1);              ///< 配置PB09为SDA
    }

    I2C配置代码如下所示:

    ///< I2C 模块配置
    void App_I2cCfg(void)
    {
        stc_i2c_cfg_t stcI2cCfg;
        
        DDL_ZERO_STRUCT(stcI2cCfg);                            ///< 初始化结构体变量的值为0
        
        Sysctrl_SetPeripheralGate(SysctrlPeripheralI2c0,TRUE); ///< 开启I2C0时钟门控
        
        stcI2cCfg.u32Pclk = Sysctrl_GetPClkFreq();             ///< 获取PCLK时钟
        stcI2cCfg.u32Baud = 100000;                            ///< 100K
        stcI2cCfg.enMode = I2cMasterMode;                      ///< 主机模式
        stcI2cCfg.bGc = FALSE;                                 ///< 广播地址应答使能关闭
        I2C_Init(M0P_I2C0,&stcI2cCfg);                         ///< 模块初始化
    }

     第3步:编写接收驱动函数,主机接收状态图如下所示:

    接收驱动代码如下所示: 

    /**
     ******************************************************************************
     ** \brief  主机接收函数
     **
     ** \param u8Addr从机内存地址,pu8Data读数据存放缓存,u32Len读数据长度
     **
     ** \retval 读数据是否成功
     **
     ******************************************************************************/
     en_result_t I2C_MasterReadData(M0P_I2C_TypeDef* I2CX,uint8_t u8Addr,uint8_t *pu8Data,uint32_t u32Len)
    {
        en_result_t enRet = Error;
        uint8_t u8i=0,u8State;
        
        I2C_SetFunc(I2CX,I2cStart_En);
        
        while(1)
        {
            while(0 == I2C_GetIrq(I2CX))
            {}
            u8State = I2C_GetState(I2CX);
            switch(u8State)
            {
                case 0x08:                                 ///< 已发送起始条件,将发送SLA+W
                    I2C_ClearFunc(I2CX,I2cStart_En);
                    I2C_WriteByte(I2CX,I2C_SLAVEADDR);
                    break;
                case 0x18:                                 ///< 已发送SLA+W,并接收到ACK
                    I2C_WriteByte(I2CX,u8Addr);            ///< 发送从机内存地址
                    break;
                case 0x28:                                 ///< 已发送数据,接收到ACK, 此处是已发送从机内存地址u8Addr并接收到ACK
                    I2C_SetFunc(I2CX,I2cStart_En);         ///< 发送重复起始条件
                    break;
                case 0x10:                                 ///< 已发送重复起始条件
                    I2C_ClearFunc(I2CX,I2cStart_En);
                    I2C_WriteByte(I2CX,I2C_SLAVEADDR|0x01);///< 发送SLA+R,开始从从机读取数据
                    break;
                case 0x40:                                 ///< 已发送SLA+R,并接收到ACK
                    if(u32Len>1)
                    {
                        I2C_SetFunc(I2CX,I2cAck_En);       ///< 使能主机应答功能
                    }
                    break;
                case 0x50:                                 ///< 已接收数据字节,并已返回ACK信号
                    pu8Data[u8i++] = I2C_ReadByte(I2CX);
                    if(u8i==u32Len-1)
                    {
                        I2C_ClearFunc(I2CX,I2cAck_En);     ///< 已接收到倒数第二个字节,关闭ACK应答功能
                    }
                    break;
                case 0x58:                                 ///< 已接收到最后一个数据,NACK已返回
                    pu8Data[u8i++] = I2C_ReadByte(I2CX);
                    I2C_SetFunc(I2CX,I2cStop_En);          ///< 发送停止条件
                    break;
                case 0x38:                                 ///< 在发送地址或数据时,仲裁丢失
                    I2C_SetFunc(I2CX,I2cStart_En);         ///< 当总线空闲时发起起始条件
                    break;
                case 0x48:                                 ///< 发送SLA+R后,收到一个NACK
                    I2C_SetFunc(I2CX,I2cStop_En);          ///< 发送停止条件
                    I2C_SetFunc(I2CX,I2cStart_En);         ///< 发送起始条件
                    break;
                default:
                    I2C_SetFunc(I2CX,I2cStart_En);         ///< 其他错误状态,重新发送起始条件
                    break;
            }
            I2C_ClearIrq(I2CX);                            ///< 清除中断状态标志位
            if(u8i==u32Len)                                ///< 数据全部读取完成,跳出while循环
            {
                    break;
            }
        }
        enRet = Ok;
        return enRet;
    }

     第4步:编写发送驱动函数,主机发送状态图如下所示: 

    发送驱动代码如下所示:  

    /**
     ******************************************************************************
     ** \brief  主机发送函数
     **
     ** \param u8Addr从机内存地址,pu8Data写数据,u32Len写数据长度
     **
     ** \retval 写数据是否成功
     **
     ******************************************************************************/
    en_result_t I2C_MasterWriteData(M0P_I2C_TypeDef* I2CX,uint8_t u8Addr,uint8_t *pu8Data,uint32_t u32Len)
    {
        en_result_t enRet = Error;
        uint8_t u8i=0,u8State;
        I2C_SetFunc(I2CX,I2cStart_En);
        while(1)
        {
            while(0 == I2C_GetIrq(I2CX))
            {;}
            u8State = I2C_GetState(I2CX);
            switch(u8State)
            {
                case 0x08:                               ///< 已发送起始条件
                    I2C_ClearFunc(I2CX,I2cStart_En);
                    I2C_WriteByte(I2CX,I2C_SLAVEADDR);   ///< 从设备地址发送
                    break;
                case 0x18:                               ///< 已发送SLA+W,并接收到ACK
                    I2C_WriteByte(I2CX,u8Addr);          ///< 从设备内存地址发送
                    break;
                case 0x28:                               ///< 上一次发送数据后接收到ACK
                    I2C_WriteByte(I2CX,pu8Data[u8i++]);  ///< 继续发送数据
                    break;
                case 0x20:                               ///< 上一次发送SLA+W后,收到NACK
                case 0x38:                               ///< 上一次在SLA+读或写时丢失仲裁
                    I2C_SetFunc(I2CX,I2cStart_En);       ///< 当I2C总线空闲时发送起始条件
                    break;
                case 0x30:                               ///< 已发送I2Cx_DATA中的数据,收到NACK,将传输一个STOP条件
                    I2C_SetFunc(I2CX,I2cStop_En);        ///< 发送停止条件
                    break;
                default:
                    break;
            }
            if(u8i>u32Len)
            {
                I2C_SetFunc(I2CX,I2cStop_En);            ///< 此顺序不能调换,出停止条件
                I2C_ClearIrq(I2CX);
                break;
            }
            I2C_ClearIrq(I2CX);                          ///< 清除中断状态标志位
        }
        enRet = Ok;
        return enRet;
    }

      第5步:为验证I2C通信是否成功,向NSA2862空闲寄存器0XCF中执行读数据0X55并读取出来,空闲寄存器地址如下表所示:

    验证示例代码如下所示:  

    uint8_t u8Senddata[2] = {0x00,0x55};
    uint8_t u8Recdata[1]={0x00};
    
    ///< 向I2C总线发起开始信号
    I2C_SetFunc(M0P_I2C1,I2cStart_En); 
    ///< 写数据
    I2C_MasterWriteData(M0P_I2C0,0x30,&u8Senddata[0],1);  
    I2C_MasterWriteData(M0P_I2C0,0xCF,&u8Senddata[1],1);  
    delay1ms(100);
    
    ///< 读数据
    I2C_MasterReadData(M0P_I2C0,0xCF,u8Recdata,1);    
    
    ///< 串口打印
    for(int i=0;i<1;i++)
    {
      Uart_SendDataIt(M0P_UART1,u8Recdata[i]); //启动UART1发送数据
      delay1ms(3); 
    }
    

    使用示波器查看效果,程序运行时钟信号波形如下所示:

    程序运行数据信号波形如下所示: 

    串口输出效果如下所示: 

    说明可以实现正常的I2C数据读写。

    第6步:读取压力传感器数值,寄存器地址如下表所示:

    读取传感器数值代码如下所示:

    uint8_t u8Senddata[2] = {0x00,0x40};
    uint8_t u8Recdata[4]={0x00};
    
    ///< 向I2C总线发起开始信号
    I2C_SetFunc(M0P_I2C1,I2cStart_En);      
    ///< 写入寄存器启动使RAW_P=0
    I2C_MasterWriteData(M0P_I2C0,0x30,&u8Senddata[0],1);  
    I2C_MasterWriteData(M0P_I2C0,0xA5,&u8Senddata[1],1);  
    delay1ms(100);
    
    ///< 读取经过校正的传感器数据
    I2C_MasterReadData(M0P_I2C0,0x06,u8Recdata,1);  
    I2C_MasterReadData(M0P_I2C0,0x07,u8Recdata+1,1);    
    I2C_MasterReadData(M0P_I2C0,0x08,u8Recdata+2,1);   
    
    for(int i=0;i<3;i++)
    {
      Uart_SendDataIt(M0P_UART1,u8Recdata[i]); //启动UART1发送数据
      delay1ms(3); 
    }
    

    使用示波器查看效果,程序运行时钟信号波形如下所示:

    程序运行数据信号波形如下所示: 

    串口输出效果如下所示: 

    数据0X014ADD就是校准后ME501压力数值(2的补码形式)。

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  • ( √ ) 66、【判断题】 表为一个大气压时,绝就为0。( × ) 67、【判断题】 利用润滑液膜将固体表面隔开,可防止过热,减少磨损,降低功率损失。( √ ) 68、【判断题】 离心泵长时间在小流量情况下运行会使...
  • ( C ) A、进料量太大 B、出塔浆料回流阀开启过大 C、热水槽液位高 7、【单选题】 危险化学品企业向发证机关提出变更申请时,并提交建设项目()等相关文件、资料。( B ) A、.环保设施竣工验收 B、.安全设施竣工验收...
  • 采用自主研制的双向多级速电磁搅拌装置、...可在浆料温度下降不超过3℃的情况下,实现合金浆料从制备系统到压铸机室的平稳输送;试件的抗拉强度和伸长率分别比液态压铸提高11.6%~18.2%和42.5%~50%;该流变成形技
  • 使用FTIR,XRD和SEM-EDS技术以及长达90天的抗强度研究了地质聚合物浆料。 结果表明,所制备的地质聚合物的抗强度随碱活化剂浓度的增加而增加,长达90天。 另一方面,随着固化温度的升高,制备的地质聚合物浆料...
  • 极片制造一般工艺流程为:活性物质,粘结剂和导电剂等混合制备成浆料,然后涂敷在铜或铝集流体两面,经干燥后去除溶剂形成极片,极片颗粒涂层经过实致密化,再裁切或分条。辊压是极片常用的实工艺,相对于其他...
  • 织物印花中的常见问题与解决办法

    千次阅读 2018-08-12 07:11:31
    1.平网织物印花中版问题的解决方法 主要原因:1. 网框接版处得色率过深;2. 网框贴边不得当;3. 色浆粘度太低。 解决方法: 网框接版处得色率过深,会产生横向接版印。网版开接版要正确,防止街接处重叠,大满...

空空如也

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压浆料