基于ZIGBEE的压力传感器标定系统的研究

周 静， 彭琰举 ， 常 鹏， 张会先， 张 菅

（1.西安石油大学 井下测控研究所，陕西 西安 710065；2.西安石油大学 陕西 西安 710065）

在旋转导向钻井中，随钻测量的信息主要靠泥浆脉冲传递[1]，因此，压力信息的采集就则显得极为重要。压力传感器在使用一段时间后，因为各种原因造成误差偏大，并且需要校准。压力传感器一般采用电桥式电路结构，以提高输出灵敏度。但一个微应变电桥输出只有2 mV左右，即使在满载情况下，应变片的最大输出也只20 mV左右[2]，这就要求前置测量放大电路具有高增益、高精度、低噪声和低漂移等特点，而一般的运放和A/D不具备上述特点，使用内置PGA的4.8 kHz、超低噪声、24位Σ-Δ型的A/D，AD7190则可以较好的解决上述问题。另外传统的压力传感器的标定都是使用手摇式活塞压力台，效率低下，人为误差较大，且比较危险。本系统通过软件控制自动加压台，在不同梯度下对压力传感器进行标定，提高了标定效率和精度，且较为安全。

1 整体方案

系统设计方案如图1所示。系统主要由信号调理模块、数据采集模块、数据传输模块、及上位机软件处理等模块组成。其中A/D采集模块，使用内置PGA的4.8 kHz、超低噪声、24位Σ-Δ型的高精度A/D；通讯接口采用通用的RS232串行接口；无线传输模块采用了频率为2.4 GHZ的ZIGBEE通讯模块，具有较高的数据通讯速率，ZIGBEE具有自组网的能力，对多组网及后续设备的升级有很好的扩展性；控制芯片采用了C8051F060，其丰富的硬件资源，使得系统大大简化；接口模块采用了PL2303芯片将RS232转换成USB总线，方便与计算机连接；……