智能型微差壓變送器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及壓力測量裝置，具體是智能型微差壓變送器。
【背景技術(shù)】
[0002]壓力測量是最基本的工業(yè)測量之一，最早、最典型的壓力測量儀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非對稱界面銅合金管的彎曲程度、傳動放大并指示出來。隨著先進制造技術(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，非電量測量技術(shù)促使壓力測量的方式得到巨大的飛躍。已從單純的機械測量(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、擴散硅壓阻式壓力傳感器等。通過儀表專用集成電路(ASIC)技術(shù)，將上述不同的傳感器輸出的有源信號進行調(diào)理、放大，即制造出一個完整的壓力變送器，可以實現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)場壓力信號的精確測量，并輸出4?20mA標準信號。
[0003]近年來，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，進而不便于在民用領(lǐng)域推廣應(yīng)用。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種智能型微差壓變送器，其整體結(jié)構(gòu)簡單，便于實現(xiàn)，成本低，具有通用性，進而便于在民用領(lǐng)域推廣應(yīng)用。
[0005]本實用新型解決上述問題主要通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):智能型微差壓變送器，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。本實用新型應(yīng)用時，傳感器采集的模擬信號輸入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標準電流信號。在數(shù)字通信時，微處理器通過調(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]進一步的，智能型微差壓變送器，還包括溫度傳感器，所述溫度傳感器與微處理器連接。
[0007]進一步的，所述溫度傳感器采用TMP100芯片。
[0008]進一步的，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I/O 口，其中有16個有中斷功能，使本實用新型能滿足I/O 口的需求。
[0009]因HART通信協(xié)議可同時輸出標準的4 一 20mA模擬信號和數(shù)字信號，能夠和許多現(xiàn)有的模擬式現(xiàn)場儀表兼容，進一步的，所述調(diào)制解調(diào)器采用HART調(diào)制解調(diào)器。如此，本實用新型應(yīng)用時采用HART通信協(xié)議，能使本實用新型的應(yīng)用范圍更加寬泛。
[0010]進一步的，所述穩(wěn)壓器采用AD421芯片。
[0011]進一步的，所述D/A轉(zhuǎn)換器采用AD7789芯片。
[0012]綜上所述，本實用新型具有以下有益效果:(I)本實用新型包括微處理器、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，本實用新型采用上述結(jié)構(gòu)，整體結(jié)構(gòu)簡單，使用器件少，成本低，在本實用新型安裝設(shè)計時可使本實用新型的整體體積較小，具備行業(yè)通用性，便于在民用領(lǐng)域推廣應(yīng)用。
[0013](2)本實用新型針對民用領(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、標準化設(shè)計、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，并采用單片機技術(shù)，開發(fā)智能型微差壓變送器的設(shè)計平臺，具備通信功能，且便于批量生產(chǎn)規(guī)模，具有較大的經(jīng)濟效益和社會效益。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型一個具體實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合實施例及附圖，對本實用新型做進一步地的詳細說明，但本實用新型的實施方式不限于此。
[0016]實施例:
[0017]如圖1所示，智能型微差壓變送器，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。本實施例的存儲器用來存儲傳感器的特性參數(shù)、現(xiàn)場命令、現(xiàn)場狀態(tài)等工作參數(shù)。本實施例的微處理器采用美國德州儀器(TI)公司的MPS430F135低功耗16位單片機，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)字信號控制輸出4?20mA，專為現(xiàn)場總線HART通信設(shè)計的一款工業(yè)級芯片，其內(nèi)部有一個可選擇的調(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16位的sigma-delta DAC模塊，控制4?20mA電流輸出。本實施例在具體實施時，HART調(diào)制解調(diào)器的信號輸出端和輸入端分別接一個波形整形和帶通濾波器，以加強通信的可靠性。
[0018]本實施例在具體連接時，鍵盤接在微處理器的Pl 口上，該I/O端口帶有中斷功能，因此可以用來進行實時調(diào)節(jié)。D/A轉(zhuǎn)換器采用的是AD7789，該芯片帶有一個普通的串口，因此用微處理器P3 口模擬一個串行通信時序，實現(xiàn)與AD7789通信。HART調(diào)制解調(diào)器帶有一個標準的異步串行通信口(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 口模擬串行通信時序，實現(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12位的溫度傳感器芯片，它自動測量外部溫度，并進行濾波和校正，最后輸出一個12位的數(shù)字信號，該芯片自帶一個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I2C總線時序，直接把測量數(shù)值讀出來，經(jīng)過處理后就得到當前的溫度值。
[0019]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本實用新型作的進一步詳細說明，不能認定本實用新型的【具體實施方式】只局限于這些說明。對于本實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型的技術(shù)方案下得出的其他實施方式，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.智能型微差壓變送器，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所述的智能型微差壓變送器，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所述的智能型微差壓變送器，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所述的智能型微差壓變送器，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所述的智能型微差壓變送器，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所述的智能型微差壓變送器，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所述的智能型微差壓變送器，其特征在于，所述D/A轉(zhuǎn)換器采用AD7789 芯片。
【專利摘要】本實用新型公開了智能型微差壓變送器，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。本實用新型整體結(jié)構(gòu)簡單，便于實現(xiàn)，成本低，本實用新型應(yīng)用時具有通用性，便于在民用領(lǐng)域推廣應(yīng)用。
【IPC分類】G01L13/00, G01L1/00
【公開號】CN204758198
【申請?zhí)枴緾N201520492821
【發(fā)明人】郭健
【申請人】四川奇勝科技有限公司
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年7月10日