【经验】总悬浮颗粒物采样器中,差压传感器DLC-L10D-D4与微控制器之间通过I2C总线通信,使测量数据更稳定可靠
总悬浮颗粒物采样器可以在一定时间内采集一定体积的空气,再通过滤膜称重法能够测量空气中的TSP,PM10,PM5,PM2.5浓度。总悬浮颗粒物采样器对于空气流量的测量,采用孔口流量计,利用差压传感器测得空口前后压差,然后计算实际空气流量。本人目前在总悬浮颗粒物采样器的项目开发中,选用AMPHENOL SENSORS(安费诺)子公司ALL SENSORS推出的DLC系列压力传感器型号DLC-L10D-D4作为采样器的差压传感器,测量孔口流量计前后压差,计算采样空气流量。DLC-L10D-D4测量量程±2.4884KPa,总误差±1.25%FSS,16位分辨率,采用I2C总线输出数据。
图1 DLC-L10D-D4的系统框图
DLC-L10D-D4的系统框图如图1所示,孔口流量计两个取压口通过导压管路连接到差压传感器DLC-L10D-D4,DLC-L10D-D4将差压信号转换为数字信号,通过I2C总线发送给微控制器STM32F103。总悬浮颗粒物采样器以STM32F103为核心组成一个嵌入式系统,向DLC-L10D-D4发送相关指令,接收其数据,经过一定的计算获得差压值,可通过液晶显示屏显示,能够接受按键输入,具备定时及时间记录功能。
图2 DLC-L10D-D4的接收指令及发送数据流程图
图3 STM32F103与DLC-L10D-D4的I2C通信C语言代码
如图2和图3所示为STM32F103和DLC-L10D-D4之间通过I2C总线通信的流程图和C语言代码,运行图3代码后,变量Pressure_data中存储了孔口流量计前后差压原始值,经过如下公式。可以获得差压实际值,单位为inH2O。图4为STM32F103读取DLC-L10D-D4的主程序测试代码。图5为DLC-L10D-D4的电路板实物图。
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图4 STM32F103读取DLC-L10D-D4的主程序测试代码
图5 DLC-L10D-D4的电路板实物图
差压式压力传感器DLC-L10D-D4采用数字通信总线I2C与微控制器之间进行通信,相对于模拟信号输出的传感器,具有更高的稳定性可靠性,传感器内部自带温度校正功能,差压测量更加准确。
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