Vývoj přesného barometrického senzoru

Abstract

Táto práca sa zaoberá vývojom a detailnou charakterizáciou elektronického modulu pre meranie absolútneho tlaku vzduchu. Zariadenie má slúžiť pri interferometrii v dĺžkovej metrológii, kde je potrebné určovať hodnotu atmosférického tlaku s vysokou presnosťou. Súčasťou práce je rešeršná časť zameraná na výber vhodných tlakových snímačov pre tento účel a výber podporných súčiastok. Práca sa taktiež zaoberá návrhom obvodového riešenia a dosky plošných spojov. Komunikácia modulu so sieťou zariadení prebieha po zbernici CAN, s využitím protokolu CANopen. Zariadenie bolo podrobené dôkladnému testovaniu s referenčným barometrom a v kontrolovanom prostredí teplotnej komory. Cieľom týchto meraní bolo stanovenie šumových charakteristík a posúdenie navrhnutej filtrácie s využitím IIR filtra. Na základe kalibrácie s certifikovaným barometrom je zariadenie doplnené o kompenzáciu offsetu, kompenzáciu vplyvu teploty a kompenzáciu lineárne závislej odchýlky tlaku.This thesis deals with the development of an electronic module for absolute air pressure measurement. The device is to be used in interferometry in length metrology, where it is necessary to determine the value of atmospheric pressure with high accuracy. The thesis includes a research focused on the selection of suitable pressure sensors for this purpose and the selection of supporting components. The thesis also deals with the design of the circuit design and the printed circuit board. The module communicates with the device network via CAN bus, using the CANopen protocol. The device has been thoroughly tested with a reference barometer and in a controlled environment of a temperature chamber. The aim of these measurements was to determine the noise characteristics and to assess the proposed filtering using an IIR filter. Based on the calibration with a certified barometer, the device is supplemented with offset compensation, temperature influence compensation and linearly dependent pressure deviation compensation.