微差壓變送器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及壓力測(cè)量裝置，具體是微差壓變送器。
【背景技術(shù)】
[0002]壓力測(cè)量是最基本的工業(yè)測(cè)量之一，最早、最典型的壓力測(cè)量?jī)x表是彈簧管式壓力表，依據(jù)彈性變形原理，將壓力的變化直接通過(guò)非對(duì)稱界面銅合金管的彎曲程度、傳動(dòng)放大并指示出來(lái)。隨著先進(jìn)制造技術(shù)、新材料技術(shù)、微電子技術(shù)和信息技術(shù)的飛速發(fā)展，非電量測(cè)量技術(shù)促使壓力測(cè)量的方式得到巨大的飛躍。已從單純的機(jī)械測(cè)量(如彈簧管式、膜片式、隔膜式壓力表)，發(fā)展到各種不同原理的壓力傳感器，如電阻應(yīng)變式、電容式、壓電式、擴(kuò)散硅壓阻式壓力傳感器等。通過(guò)儀表專用集成電路(ASIC)技術(shù)，將上述不同的傳感器輸出的有源信號(hào)進(jìn)行調(diào)理、放大，即制造出一個(gè)完整的壓力變送器，可以實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)壓力信號(hào)的精確測(cè)量，并輸出4?20mA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。
[0003]近年來(lái)，壓力變送器廣泛應(yīng)用于化工、冶金、發(fā)電等大規(guī)模工業(yè)領(lǐng)域，然而，現(xiàn)有壓力變送器為了適應(yīng)工業(yè)領(lǐng)域的需求，普遍結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高，不具有行業(yè)通用性，進(jìn)而不便于在民用領(lǐng)域推廣應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種微差壓變送器，其整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于實(shí)現(xiàn)，成本低，具有通用性，進(jìn)而便于在民用領(lǐng)域推廣應(yīng)用。
[0005]本發(fā)明解決上述問(wèn)題主要通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):微差壓變送器，包括微處理器、A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器、液晶顯示器、調(diào)制解調(diào)器、鍵盤、存儲(chǔ)器、穩(wěn)壓器、V/I轉(zhuǎn)換電路及電源，所述A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器、液晶顯示器、調(diào)制解調(diào)器、鍵盤、存儲(chǔ)器、穩(wěn)壓器均與微處理器連接，所述V/I轉(zhuǎn)換電路輸入端與D/A轉(zhuǎn)換器的輸出端連接，所述電源與穩(wěn)壓器連接且為微處理器供電。本發(fā)明應(yīng)用時(shí)，傳感器采集的模擬信號(hào)輸入A/D轉(zhuǎn)換器，由A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后送入微處理器，微處理器將處理后的數(shù)字量輸入D/A轉(zhuǎn)換器，經(jīng)V/I轉(zhuǎn)換電路輸出4?20mA標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)。在數(shù)字通信時(shí)，微處理器通過(guò)調(diào)制解調(diào)器以4?20mA電流環(huán)路接收數(shù)據(jù)或向介質(zhì)傳送數(shù)據(jù)。
[0006]進(jìn)一步的，微差壓變送器，還包括溫度傳感器，所述溫度傳感器與微處理器連接。
[0007]進(jìn)一步的，所述溫度傳感器采用TMP100芯片。
[0008]進(jìn)一步的，所述微處理器采用MPS430F135芯片。微處理器要控制A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器、調(diào)制解調(diào)器、鍵盤、液晶顯示模塊，因此需要的I/O 口比較多，而MSP430F135共有48個(gè)I/O 口，其中有16個(gè)有中斷功能，使本發(fā)明能滿足I/O 口的需求。
[0009]因HART通信協(xié)議可同時(shí)輸出標(biāo)準(zhǔn)的4 一 20mA模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)，能夠和許多現(xiàn)有的模擬式現(xiàn)場(chǎng)儀表兼容，進(jìn)一步的，所述調(diào)制解調(diào)器采用HART調(diào)制解調(diào)器。如此，本發(fā)明應(yīng)用時(shí)采用HART通信協(xié)議，能使本發(fā)明的應(yīng)用范圍更加寬泛。
[0010]進(jìn)一步的，所述穩(wěn)壓器采用AD421芯片。
[0011]進(jìn)一步的，所述D/A轉(zhuǎn)換器采用AD7789芯片。
[0012]綜上所述，本發(fā)明具有以下有益效果:(I)本發(fā)明包括微處理器、A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器、液晶顯示器、調(diào)制解調(diào)器、鍵盤、存儲(chǔ)器、穩(wěn)壓器、V/I轉(zhuǎn)換電路及電源，其中，A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器、液晶顯示器、調(diào)制解調(diào)器、鍵盤、存儲(chǔ)器、穩(wěn)壓器均與微處理器連接，V/I轉(zhuǎn)換電路輸入端與D/A轉(zhuǎn)換器的輸出端連接，電源與穩(wěn)壓器連接且為微處理器供電，本發(fā)明采用上述結(jié)構(gòu)，整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用器件少，成本低，在本發(fā)明安裝設(shè)計(jì)時(shí)可使本發(fā)明的整體體積較小，具備行業(yè)通用性，便于在民用領(lǐng)域推廣應(yīng)用。
[0013](2)本發(fā)明針對(duì)民用領(lǐng)域?qū)ξ⒉顗鹤兯推鞯木唧w要求因使用環(huán)境而異，與傳統(tǒng)的工業(yè)領(lǐng)域大投入、高產(chǎn)出、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、規(guī)?；a(chǎn)存在較大區(qū)別的特性，選擇適宜的微差壓傳感器，并采用單片機(jī)技術(shù)，開(kāi)發(fā)微差壓變送器的設(shè)計(jì)平臺(tái)，具備通信功能，且便于批量生產(chǎn)規(guī)模，具有較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步地的詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0016]實(shí)施例:
如圖1所示，微差壓變送器，包括微處理器、A/D轉(zhuǎn)換器、液晶顯示器、調(diào)制解調(diào)器、鍵盤、存儲(chǔ)器、穩(wěn)壓器、溫度傳感器、V/I轉(zhuǎn)換電路及電源，A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器、液晶顯示器、調(diào)制解調(diào)器、鍵盤、存儲(chǔ)器、穩(wěn)壓器及溫度傳感器均與微處理器連接，V/I轉(zhuǎn)換電路輸入端與D/A轉(zhuǎn)換器的輸出端連接，電源與穩(wěn)壓器連接且為微處理器供電。本實(shí)施例的存儲(chǔ)器用來(lái)存儲(chǔ)傳感器的特性參數(shù)、現(xiàn)場(chǎng)命令、現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)等工作參數(shù)。本實(shí)施例的微處理器采用美國(guó)德州儀器(TI)公司的MPS430F135低功耗16位單片機(jī)，溫度傳感器采用TMP100芯片，調(diào)制解調(diào)器采用HART調(diào)制解調(diào)器，穩(wěn)壓器采用AD公司的集成IC芯片AD421，A/D轉(zhuǎn)換器采用ADC0809芯片，D/A轉(zhuǎn)換器采用AD7789芯片。其中，AD421是一種電流環(huán)與電源相結(jié)合，數(shù)字信號(hào)控制輸出4?20mA，專為現(xiàn)場(chǎng)總線HART通信設(shè)計(jì)的一款工業(yè)級(jí)芯片，其內(nèi)部有一個(gè)可選擇的調(diào)節(jié)器，可以控制輸出5V、3.3V、3V的電壓，供給其它設(shè)備使用，其同時(shí)也可以輸出2.5V和1.25V的精確的參考電壓。AD421內(nèi)部有一個(gè)16位的sigma-delta DAC模塊，控制4?20mA電流輸出。本實(shí)施例在具體實(shí)施時(shí)，HART調(diào)制解調(diào)器的信號(hào)輸出端和輸入端分別接一個(gè)波形整形和帶通濾波器，以加強(qiáng)通信的可靠性。
[0017]本實(shí)施例在具體連接時(shí)，鍵盤接在微處理器的Pl 口上，該I/O端口帶有中斷功能，因此可以用來(lái)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)。D/A轉(zhuǎn)換器采用的是AD7789，該芯片帶有一個(gè)普通的串口，因此用微處理器P3 口模擬一個(gè)串行通信時(shí)序，實(shí)現(xiàn)與AD7789通信。HART調(diào)制解調(diào)器帶有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的異步串行通信口(UART)，因此直接把它的異步串行通信口與微處理器的異步串行通信口連接，實(shí)現(xiàn)與HART調(diào)制解調(diào)器芯片的通信。穩(wěn)壓器和液晶顯示器是普通的串口，因此也用微處理器的I/O 口模擬串行通信時(shí)序，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。溫度傳感器選擇TI公司的TMP100,該芯片是一個(gè)12位的溫度傳感器芯片，它自動(dòng)測(cè)量外部溫度，并進(jìn)行濾波和校正，最后輸出一個(gè)12位的數(shù)字信號(hào)，該芯片自帶一個(gè)I2C總線接口，接在微處理器的P2 口上，使用微處理器的P2 口模擬了一個(gè)I2C總線時(shí)序，直接把測(cè)量數(shù)值讀出來(lái)，經(jīng)過(guò)處理后就得到當(dāng)前的溫度值。
[0018]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明的技術(shù)方案下得出的其他實(shí)施方式，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.微差壓變送器，其特征在于，包括微處理器、A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器、液晶顯示器、調(diào)制解調(diào)器、鍵盤、存儲(chǔ)器、穩(wěn)壓器、V/I轉(zhuǎn)換電路及電源，所述A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器、液晶顯示器、調(diào)制解調(diào)器、鍵盤、存儲(chǔ)器、穩(wěn)壓器均與微處理器連接，所述V/I轉(zhuǎn)換電路輸入端與D/A轉(zhuǎn)換器的輸出端連接，所述電源與穩(wěn)壓器連接且為微處理器供電。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微差壓變送器，其特征在于，還包括溫度傳感器，所述溫度傳感器與微處理器連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微差壓變送器，其特征在于，所述溫度傳感器采用TMPlOO芯片。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微差壓變送器，其特征在于，所述微處理器采用MPS430F135芯片。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微差壓變送器，其特征在于，所述調(diào)制解調(diào)器采用HART調(diào)制解調(diào)器。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微差壓變送器，其特征在于，所述穩(wěn)壓器采用AD421芯片。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微差壓變送器，其特征在于，所述D/A轉(zhuǎn)換器采用AD7789芯片。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了微差壓變送器，包括微處理器、A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器、液晶顯示器、調(diào)制解調(diào)器、鍵盤、存儲(chǔ)器、穩(wěn)壓器、V/I轉(zhuǎn)換電路及電源，其中，A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器、液晶顯示器、調(diào)制解調(diào)器、鍵盤、存儲(chǔ)器、穩(wěn)壓器均與微處理器連接，V/I轉(zhuǎn)換電路輸入端與D/A轉(zhuǎn)換器的輸出端連接，電源與穩(wěn)壓器連接且為微處理器供電。本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于實(shí)現(xiàn)，成本低，本發(fā)明應(yīng)用時(shí)具有通用性，便于在民用領(lǐng)域推廣應(yīng)用。
【IPC分類】G01L13/00
【公開(kāi)號(hào)】CN104977116
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510400280
【發(fā)明人】郭健
【申請(qǐng)人】四川奇勝科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年10月14日
【申請(qǐng)日】2015年7月10日