嵌入式氣密檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、氣密性是產(chǎn)品安全的重要內(nèi)容，在汽車、空調(diào)、燃具、醫(yī)療等行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和國家標(biāo)準(zhǔn)中都有具體要求。麻醉機(jī)、呼吸機(jī)、透析儀、輸液器等常用醫(yī)療器械產(chǎn)品都需要進(jìn)行氣密性檢驗(yàn)來保障產(chǎn)品的質(zhì)量和安全。目前市面上流通的氣體檢漏儀多是以DSP或者單片機(jī)為處理器，系統(tǒng)的信息化和智能化水平較低。近幾年隨著ARM處理器的興起和嵌入式技術(shù)的發(fā)展，人們對于儀器的智能化水平有了更高的要求。利用新技術(shù)對氣密檢漏儀進(jìn)行改良，不僅具有廣闊的市場前景，還能提高氣密檢漏儀的智能化水

2、平。
　　本文采用直壓法檢漏原理，整個(gè)系統(tǒng)由微處理器、氣路系統(tǒng)、信號檢測調(diào)理電路以及軟件設(shè)計(jì)組成。系統(tǒng)的檢測模式分為標(biāo)準(zhǔn)模式、在線模式和校準(zhǔn)模式；普通模式是根據(jù)設(shè)定的檢測壓力、充氣時(shí)間、穩(wěn)定時(shí)間、檢測時(shí)間及有效容積等參數(shù)進(jìn)行長時(shí)間的精確測量模式；在線模式是采用快速充氣的方式，設(shè)計(jì)能夠雙通道充氣的氣路，提高充氣的速度，縮短檢測時(shí)間；在線模式是為了符合工業(yè)流水線生產(chǎn)的需要，通過巧妙的氣路設(shè)計(jì)，提供額外的充氣通道，從而大大減小充氣時(shí)間，

3、滿足工業(yè)上在線檢測要求；校準(zhǔn)模式是對確定泄漏情況的標(biāo)準(zhǔn)漏孔進(jìn)行檢測，通過對比檢測值和標(biāo)準(zhǔn)漏孔實(shí)際參數(shù)對系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)。氣路系統(tǒng)采用電磁閥、高精度的壓力變送器和具有良好氣密性和收縮性的塑料氣管構(gòu)成，氣路滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)壓力表效驗(yàn)器JB-T599-2005的耐壓和密封性要求。
　　本系統(tǒng)根據(jù)智能化儀器的要求和ARM處理器的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了基于ARM920T架構(gòu)S3C2440的硬件平臺(tái)及基于Linux操作系統(tǒng)的軟件平臺(tái)的氣體檢漏儀。系統(tǒng)的硬件采用

4、100Ω精密電阻，將壓力變送器輸出的4-20mA的電流轉(zhuǎn)換為0.4-2V的電壓；系統(tǒng)的信號調(diào)理電路采用AD8646為核心構(gòu)建運(yùn)算放大電路，將0.4-2V轉(zhuǎn)換為0-5V的信號并輸入到AD7799的輸入端；AD7799將模擬電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字電壓并輸送給S3C2440。S3C2440外圍設(shè)計(jì)了包含USB接口、串口、液晶觸摸屏和JTAG接口，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、傳輸和人機(jī)交互功能。系統(tǒng)的軟件搭建了嵌入式Linux操作系統(tǒng)環(huán)境，包括bootload

5、er下載、內(nèi)核的移植、文件系統(tǒng)的制作和集成開發(fā)環(huán)境Qt的移植。本課題軟件系統(tǒng)重點(diǎn)論述了Linux系統(tǒng)的開發(fā)流程、AD7799的驅(qū)動(dòng)和用戶界面的開發(fā)。系統(tǒng)的軟件支持觸摸屏和打印、存儲(chǔ)接口，提高了儀器的智能化水平。
　　完成本課題的設(shè)計(jì)工作后，對系統(tǒng)的性能進(jìn)行了檢測和實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行了儀器中信號檢測調(diào)理電路、AD7799和整體儀器的重復(fù)性和準(zhǔn)確的測試；由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知本系統(tǒng)的測量結(jié)果準(zhǔn)確可靠，且有很好的重復(fù)性。本課題還對液晶顯示和觸摸屏進(jìn)行了