压力变送器是液压管路内乳化液压力测量的重要仪器设备,测量结果直接影响到支架的操作和支架安全监测结果,因此压力变送器在煤矿液压支架应用中具有重要的意义。本文对具有存储功能的低功耗压力变送器进行了研究,重点解决了产品整体硬件和软件框架设计、产品机械设计、产品硬件设计和软件实现和通信接口、协议及上位机软件的设计,本文获取的主要成果如下:(1)通过分析现场需求,制定了产品开发目标,构建了具有存储功能的低功耗压力变送器的硬件框架,整个产品划分为产品外壳、电池、电源模块、主控模块、传感器和传感器信号调理、信号采集模块、人机交互输入模块、数据显示模块、数据存储模块、实时时钟模块、红外通信模块和串行通信模块等模块,细分为多个模块后,采用模块化设计思想对各个模块进行硬件设计、软件设计和功能验证等,各个模块软硬件设计完成并验证模块功能后,再来实现整机功能,各个模块可以并行推进,大大提升了产品研发效率,大幅缩短产品研发周期。(2)讨论了具有存储功能的低功耗压力变送器的硬件设计和实现,在硬件设计中的产品外壳材料选取、产品压力接口选择和设计、外部尺寸和内部结构设计、传感器基体材料选择、传感器阻抗及灵敏度选择、电池参数选择、元器件功耗选择和其传感器调理电路方案选择等方面进行比较和分析,最终制定合乎要求的硬件设计,并设计出机械图、电路原理图和电路板设计图等设计文件。(3)对各个模块的功能组个进行软件实现,同时优化功耗,对产品的整个工作流程进行梳理,制定出合理的软件工作流程,包括对外围元件的控制、MCU管脚和功能模块的控制、启动时间、采集保持时间等方面,最终实现了各个预期的功能,并保证了整个产品的功耗,确保产品能正常使用一年以上,满足现场的使用需求。(4)将红外通信和串行通信的通信协议统一,简化程序,使代码更加通用和可靠。确保产品数据通过手抄器或RS232串口读取时的稳定性和完整性。内部存储的数据利用滚动存储分方式,即不断丢弃最旧的数据,一直更新最近一段时间内的数据。(5)制定详细的测试方法、测试标准等,对产品的基本功能性能、低功耗指标和可靠性参数进行测试验证,确保产品的功能、性能达到预期的设计指标。论文研制的具有存储功能的低功耗压力变送器,已在多个采用手动液压支架的煤矿中批量使用,最长使用时间已超过一年,基本能满足现场的实际需求。