ZigBee技術的ORP皮爾茲變送器研制
氧化還原電位,即ORP,是反映系統氧化還原能力的一個重要指標。但在當前工業應用中,由于所用測量儀表與傳感器一對一的情況,使得實現ORP多點測量面臨成本高,裝置體積大,安裝維護不便等種種困難;同時,有線傳輸方式也存在著安裝、布線、調試及維護等方面的種種問題。
ZigBee技術的ORP皮爾茲變送器研制 針對現有ORP監測方面的不足,并在對ORP法和無線傳感器網絡技術相關資料調研分析的基礎上,研制一種基于ZigBee技術的ORP無線皮爾茲變送器,以提高ORP的監測水平,優化生產過程。首先對ORP法測量原理及ZigBee技術的特點,網絡拓撲及體系結構等相關理論做了較為詳細的介紹,并分析說明了溫度對ORP測量的影響不容忽視,應給予溫度補償;然后,完成了系統的軟硬件設計,給出ORP信號調理電路,選用ZigBee模塊CC2530并完成相關的硬件設計及軟件搭建,實現將ORP信號通過無線網絡傳輸,在PC機上顯示出來的功能;利用HS1101高分子濕敏電容為基本感濕元件,通過振蕩電路將反映濕度變化的電容值轉換為脈沖量,再經過整流電路、積分電路和放大電路將脈沖量轉換為0~3V直流信號。進一步利用XTR105變送器芯片將來自濕度傳感器的0~3號轉化為4~20mA的電流信號輸出。另外,由于ZigBee終端節點為電池供電,使其采用“休眠-喚醒”機制,以降低功耗,并進行了電池電壓監測的軟硬件設計,此外,在軟件部分進行了ORP校準及溫度補償的計算;zui后,對系統進行點對點通信測試及低功耗分析,并進行實驗驗證,達到了預期的實驗效果。綜上,所研究的基于ZigBee技術的ORP皮爾茲變送器,不僅可以實現一對多的監測,降低成本,還可以避免有線傳輸現場布線存在的各種問題,在提高ORP監測水平方面有很高的實用價值和經濟價值,有較好的應用前景。