Происходит бурное развитие беспроводных сенсорных сетей, которые представляют собой сеть, состоящую из миниатюрных вычислительно-коммуникационных устройств, — сенсорных узлов [1]. На промышленных объектах требуется внедрение беспроводных сенсорных сетей [2], которые позволяют организовать круглосуточный мониторинг давления. Для разработки беспроводного сенсорного узла (БСУ) с возможностью проводить мониторинг давления в режиме реального времени требуется использование универсальных цифровых датчиков давления, которые не зависят от особенностей каждого тензомодуля. Разработка такого универсального цифрового датчика абсолютного давления (ЦДАД) с единым протоколом обмена позволяет увеличить надежность сенсорных сетей и сократить время замены отдельного датчика. Разработанный ЦДАД может применяться в системах автоматизации различных отраслей, таких как энергетика, нефтяная и газовая отрасль [3]. Актуальность создания ЦДАД подтверждается наличием проблемы уникальности каждого тензомодуля. Происходит это из-за невозможности технологического создания абсолютно одинаковых чувствительных элементов давления (ЧЭД). ЦДАД решает эту проблему при помощи универсального протокола обмена.
Цифровой датчик абсолютного давления (ЦДАД) состоит из тензомодуля (преобразователя) абсолютного давления ТДМ-203 (НПК «Технологический центр») и микроконтроллера 1986ВЕ4У1. ЦДАД сконструирован на отечественной элементно-компонентной базе, имеет диапазон рабочих температур от –50 до +80 °С, а также способен функционировать при предельной пониженной и повышенной температуре среды, т. е. –60 и +125 °С. При разработке программного обеспечения микроконтроллера ЦДАД был создан специализированный протокол обмена по SPI с внешним цифровым устройством. Разработанный ЦДАД имеет следующие технические характеристики: давление — от 0 до 0,63 МПа, интерфейс внешнего пользователя — SPI, интерфейс для программирования — JTAG , напряжение питания — 5 В. Микроконтроллер ЦДАД тактируется внутренним генератором HSI 8 MГц, измерение сигнала ЧЭД проводится ратиометрическим методом. Также программно-аппаратное решение поддерживает температурную компенсацию чувствительности, начального смещения и нелинейности тензомодуля давления. Габариты ЦДАД — 45x30x25 мм.