壓力變送器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種壓力變送器,所述壓力變送器包括信號輸入模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、信號處理模塊、溫度補償模塊、D/A轉(zhuǎn)換模塊和信號輸出模塊,所述A/D轉(zhuǎn)換模塊電氣連接在所述信號輸入模塊與所述信號處理模塊的輸入端之間,所述D/A轉(zhuǎn)換模塊電氣連接在所述信號處理模塊的輸出端與所述信號輸出模塊之間,所述溫度補償模塊電氣連接在所述信號輸入模塊與所述信號處理模塊之間,所述信號輸入模塊包括壓力傳感電路和測溫電路,所述壓力傳感電路用于將壓力信號轉(zhuǎn)化為與之對應(yīng)的高度線性化的電壓信號,所述測溫電路用于采集溫度的變化。有效對零點漂移系數(shù)和滿量程漂移系數(shù)進行補償,有效對軟件輸出溫度進行補償,保證產(chǎn)品在全溫范圍內(nèi)的精度。
【專利說明】壓力變送器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種變送器,具體涉及一種壓力變送器。
【背景技術(shù)】
[0002]壓力變送器用于壓力監(jiān)控系統(tǒng)中,當(dāng)系統(tǒng)中的壓力變化時,產(chǎn)生檢測信號,經(jīng)過信號處理模塊,轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的模擬電壓和電流信號,或者根據(jù)不同的報警點設(shè)置輸出相應(yīng)的報警信號,用于檢測系統(tǒng)的壓力和保護系統(tǒng)。而一般的壓力變送器,溫度漂移只有靠軟件用經(jīng)驗值補償或批量統(tǒng)一進行硬件補償,甚至沒有溫度補償,這樣并不能很好地保證產(chǎn)品全溫范圍內(nèi)的高精度要求。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明的目的在于提供一種壓力變送器,有效對零點漂移系數(shù)和滿量程漂移系數(shù)進行補償,以及有效對軟件輸出溫度進行補償,有效保證產(chǎn)品在全溫范圍內(nèi)的精度。
[0004]為達(dá)到上述目的,本發(fā)明的技術(shù)方案如下:壓力變送器,所述壓力變送器包括信號輸入模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、信號處理模塊、溫度補償模塊、D/A轉(zhuǎn)換模塊和信號輸出模塊,所述信號處理模塊包括控制電路、信號調(diào)節(jié)裝置、輸出串行數(shù)字接口、電壓調(diào)節(jié)器、EEPROM存儲器和RAM存儲器,所述信號調(diào)節(jié)裝置、輸出串行數(shù)字接口、電壓調(diào)節(jié)器、EEPROM存儲器和RAM存儲器分別電氣連接在所述控制電路上;
[0005]所述A/D轉(zhuǎn)換模塊電氣連接在所述信號輸入模塊與所述信號處理模塊的輸入端之間,所述D/A轉(zhuǎn)換模塊電氣連接在所述信號處理模塊的輸出端與所述信號輸出模塊之間,所述溫度補償模塊電氣連接在所述信號輸入模塊與所述信號處理模塊之間,所述信號輸入模塊包括壓力傳感電路和測溫電路,所述壓力傳感電路用于將壓力信號轉(zhuǎn)化為與之對應(yīng)的高度線性化的電壓信號,所述測溫電路用于采集溫度的變化。
[0006]優(yōu)選的,所述壓力傳感電路為一壓敏電阻連接成的惠斯通電橋。
[0007]優(yōu)選的,所述測溫電路為一數(shù)字感溫芯片。
[0008]優(yōu)選的,所述壓力變送器還設(shè)有用于輸出串行數(shù)字接口的通訊裝置,所述通訊裝置與所述信號處理模塊電氣連接。
[0009]優(yōu)選的,所述壓力變送器還包括防雷擊裝置,所述防雷擊裝置設(shè)置在所述壓力變送器的一端。
[0010]優(yōu)選的,所述壓力變送器還包括抗干擾裝置,所述抗干擾裝置設(shè)置在所述壓力變送器的一端。
[0011]采用本技術(shù)方案的有益效果是:有效對零點漂移系數(shù)和滿量程漂移系數(shù)進行補償,以及有效對軟件輸出溫度進行補償,有效保證產(chǎn)品在全溫范圍內(nèi)的精度。
【專利附圖】
【附圖說明】[0012]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實施例技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0013]圖1為本發(fā)明的電氣結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2為本發(fā)明的信號處理模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0016]如圖1和圖2所示,本發(fā)明的壓力變送器,壓力變送器包括信號輸入模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、信號處理模塊、溫度補償模塊、D/A轉(zhuǎn)換模塊和信號輸出模塊,信號處理模塊對傳感器信號進行修正處理并輸出給后級電路。信號處理模塊包括控制電路、信號調(diào)節(jié)裝置、輸出串行數(shù)字接口、電壓調(diào)節(jié)器、EEPROM存儲器和RAM存儲器,所述信號調(diào)節(jié)裝置、輸出串行數(shù)字接口、電壓調(diào)節(jié)器、EEPROM存儲器和RAM存儲器分別電氣連接在所述控制電路上;
[0017]A/D轉(zhuǎn)換模塊電氣連接在信號輸入模塊與信號處理模塊的輸入端之間,D/A轉(zhuǎn)換模塊電氣連接在信號處理模塊的輸出端與信號輸出模塊之間,溫度補償模塊電氣連接在信號輸入模塊與信號處理模塊之間,信號輸入模塊包括壓力傳感電路和測溫電路,壓力傳感電路用于將壓力信號轉(zhuǎn)化為與之對應(yīng)的高度線性化的電壓信號,測溫電路用于采集溫度的變化。
[0018]壓力傳感電路為一壓敏電阻連接成的惠斯通電橋。壓力傳感電路其零點溫漂系數(shù)和滿量程溫漂系數(shù)可以通過溫度補償模塊進行修正,保證其輸出的電壓信號在全溫范圍-40°C至150°C內(nèi)達(dá)到0.3%的精度,包括遲滯、回差、線性度和重復(fù)性均可達(dá)到0.3%的精度。
[0019]測溫電路為一數(shù)字感溫芯片。數(shù)字感溫芯片采集溫度的變化,并根據(jù)采集到的溫度一方面調(diào)節(jié)數(shù)字電阻另一方面用軟件對后級輸出電路進行溫度補償。
[0020]溫度補償模塊包括硬件補償和軟件補償,其中硬件補償包括零點補償電阻和滿量程補償電阻,通過調(diào)節(jié)零點補償電阻和滿量程補償電阻來改變惠斯特電橋的輸出,從而保證全溫范圍_40°C至150°C內(nèi)0.3%的精度。相比批量激光調(diào)阻,每個產(chǎn)品都是自適應(yīng)調(diào)節(jié),而不是批量調(diào)節(jié)到一個固定范圍。
[0021]D/A轉(zhuǎn)換模塊是將信號處理模塊的輸出轉(zhuǎn)化為模擬量提供給輸出模塊。輸出模塊是將從D/A轉(zhuǎn)換模塊輸入的信號轉(zhuǎn)換成傳感器最終的輸出信號,包括模擬電壓和電流輸出、報警點輸出。
[0022]壓力變送器還設(shè)有用于輸出串行數(shù)字接口的通訊裝置,通訊裝置與信號處理模塊電氣連接。
[0023]壓力變送器還包括防雷擊裝置,防雷擊裝置設(shè)置在壓力變送器的一端。壓力變送器還包括抗干擾裝置,抗干擾裝置設(shè)置在壓力變送器的一端。通過設(shè)置防雷擊裝置和抗干擾裝置,使壓力變送器的EMC和EMI的性能大大提高。
[0024]工作原理:壓力傳感電路將壓力信號轉(zhuǎn)化成與之對應(yīng)的高度線性化的電壓信號,電壓信號通過A/D轉(zhuǎn)換模塊將信號送入信號處理模塊,信號處理模塊并通過D/A轉(zhuǎn)換模塊控制輸出模塊輸出,在全溫范圍內(nèi)通過溫度補償模塊進行溫度補償,同時通過測溫電路對后級輸出模塊進行溫度補償。
[0025]采用本技術(shù)方案的有益效果是:有效對零點漂移系數(shù)和滿量程漂移系數(shù)進行補償,以及有效對軟件輸出溫度進行補償,有效保證產(chǎn)品在全溫范圍內(nèi)的精度。對所公開的實施例的上述說明,使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的,本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下,在其它實施例中實現(xiàn)。因此,本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例,而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種壓力變送器,其特征在于,所述壓力變送器包括信號輸入模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、信號處理模塊、溫度補償模塊、D/A轉(zhuǎn)換模塊和信號輸出模塊,所述信號處理模塊包括控制電路、信號調(diào)節(jié)裝置、輸出串行數(shù)字接口、電壓調(diào)節(jié)器、EEPROM存儲器和RAM存儲器,所述信號調(diào)節(jié)裝置、輸出串行數(shù)字接口、電壓調(diào)節(jié)器、EEPROM存儲器和RAM存儲器分別電氣連接在所述控制電路上;所述A/D轉(zhuǎn)換模塊電氣連接在所述信號輸入模塊與所述信號處理模塊的輸入端之間,所述D/A轉(zhuǎn)換模塊電氣連接在所述信號處理模塊的輸出端與所述信號輸出模塊之間,所述溫度補償模塊電氣連接在所述信號輸入模塊與所述信號處理模塊之間,所述信號輸入模塊包括壓力傳感電路和測溫電路,所述壓力傳感電路用于將壓力信號轉(zhuǎn)化為與之對應(yīng)的高度線性化的電壓信號,所述測溫電路用于采集溫度的變化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力變送器,其特征在于,所述壓力傳感電路為一壓敏電阻連接成的惠斯通電橋。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力變送器,其特征在于,所述測溫電路為一數(shù)字感溫芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力變送器,其特征在于,所述壓力變送器還設(shè)有用于輸出串行數(shù)字接口的通訊裝置,所述通訊裝置與所述信號處理模塊電氣連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力變送器,其特征在于,所述壓力變送器還包括防雷擊裝置,所述防雷擊裝置設(shè)置在所述壓力變送器的一端。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力變送器,其特征在于,所述壓力變送器還包括抗干擾裝置,所述抗干擾裝置設(shè)置在所述壓力變送器的一端。
【文檔編號】G01L1/16GK103900742SQ201410143256
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年4月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月13日
【發(fā)明者】陳怡因 申請人:蘇州伊瑪傳感技術(shù)科研有限公司