Details

Работа посвящена исследованию программно-аппаратных средств обработки данных с датчиков физической величины и разработке алгоритмов цифровой обработки сигналов и методов температурной компенсации. Цель работы – разработка программно-аппаратного комплекса для обработки данных с датчика давления с обеспечением измерения, цифровой обработки и обмена данными. Для достижения поставленной цели решены следующие задачи: 1. Обоснована структура программно-аппаратного комплекса и сформулированы технические требования к нему; 2. Разработана аппаратная часть программно-аппаратного комплекса; 3. Реализовано встроенное программное обеспечение; 4. Реализовано клиентское программное взаимодействия с аппаратной частью; 5. Проведена экспериментальная программно-аппаратного комплекса; проверка обеспечение для работоспособности В результате исследования разработаны алгоритмы цифровой обработки с применением полиномиальной модели температурной компенсации. В результате исследования получен программно-аппаратный комплекс с приведенной погрешностью не более 0,38%, обеспечивающий передачу данных по протоколу HART и визуализацию результатов. Полученные решения применимы в системах промышленной автоматизации. В процессе работы использовались: STM32CubeIDE, Qt/C++, MATLAB.

Object of study is hardware-software tools for data processing from physical quantity sensors; the subject of study is digital signal processing algorithms and temperature compensation methods. The aim is to develop a hardware-software system for data processing from a pressure sensor providing measurement, digital processing and data exchange. The following tasks were solved: 1. The structure of the hardware-software system was substantiated and technical requirements were formulated; 2. The hardware part of the hardware-software system was developed; 3. The embedded software was implemented; 4. The client software for interaction with the hardware part was implemented; 5. Experimental verification of operability was carried out. As a result of the study, digital processing algorithms were developed using a polynomial temperature compensation model. As a result of the study, a hardware-software system was obtained with a reduced error of no more than 0.38%, providing data transmission via the HART protocol and visualization of results; the obtained solutions are applicable in industrial automation systems. The following software tools were used in the course of the work: STM32CubeIDE, Qt/C++, MATLAB.