專(zhuān)利名稱(chēng)：壓力或流量變送器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種工業(yè)自動(dòng)化控制的數(shù)據(jù)采集和傳輸系統(tǒng)，特別涉及 一種基于微功耗短程無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的壓力或流量變送器。
背景技術(shù)：
變送器是一種將物理測(cè)量信號(hào)或普通電信號(hào)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)輸出或 能夠以通訊協(xié)議方式輸出的設(shè)備， 一般分為溫度/濕度變送器，壓力變送器， 流量變送器，差壓變送器，液位變送器，電流變送器等。目前的壓力或流量 變送器，主要由測(cè)壓元件傳感器、模塊電路、顯示表頭、表殼和過(guò)程連接件 等組成。它能將接收的氣體、液體等壓力信號(hào)轉(zhuǎn)變成標(biāo)準(zhǔn)的電流電壓信號(hào)， 以供給指示報(bào)警儀、記錄儀、調(diào)節(jié)器等二次儀表進(jìn)行測(cè)量、指示和過(guò)程調(diào)節(jié)。然而，為采集所需信息并配合微機(jī)系統(tǒng)或其他常規(guī)儀表的使用，須將變 送器安置于各采集點(diǎn)，并考慮電源線和數(shù)據(jù)線的綜合布設(shè)，此工程的安裝成 本和運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本較高。實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種基于無(wú)線傳輸協(xié)議的壓力或流量變送器， 其可安置于任意地點(diǎn)而無(wú)需布設(shè)電源線或數(shù)據(jù)線，并且功耗低、抗干擾性高。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的壓力或流量變送器包括 一傳感器 組件，其包括有壓力或流量傳感器和可自校零的模擬開(kāi)關(guān)； 一與傳感器組件相連接的信號(hào)調(diào)理電路，其包括有一差分放大器，用以作為所述信號(hào)調(diào)理電路的輸入級(jí)，以及一可編程放大器； 一與信號(hào)調(diào)理電路相連接的控制電路； 一基于無(wú)線傳輸協(xié)議的無(wú)線通信電路，其與控制電路雙向連接；以及用以提供電源的電池。作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述控制電路為集合A/D轉(zhuǎn)換、微處 理器、電源智能管理的單片機(jī)，其還包括一用以提供微處理器低功耗工作頻 率的低頻震蕩電路以及一用以提供微處理器正常工作頻率的高頻震蕩電路。作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述無(wú)線通信電路為ZigBee信號(hào)接 收及發(fā)射天線電路。作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述壓力或流量傳感器輸入并連接所 述模擬開(kāi)關(guān)；所述模擬開(kāi)關(guān)包括有單片機(jī)U5，所述單片機(jī)U5的腳7連接所 述差分放大器，所述差分放大器包括有放大器U3C，所述放大器U3C的腳8 連接所述可編程放大器；所述可編程放大器包括有單片機(jī)U4，所述單片機(jī) U4的腳2連接所述控制電路；所述控制電路包括有單片機(jī)U1，所述單片機(jī) Ul的腳32、腳33和腳34與基于ZigBee無(wú)線傳輸協(xié)議的無(wú)線通信電路雙向 連接。本實(shí)用新型的技術(shù)效果在于引入ZigBee無(wú)線傳輸協(xié)議，將原有壓力或 流量變送器信號(hào)的有線傳輸改為無(wú)線傳輸，省去了綜合布線的成本；并且功 耗低、抗干擾性高、組網(wǎng)靈活、配置快捷。


以下結(jié)合附圖和優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。圖1是本實(shí)用新型壓力或流量變送器的優(yōu)選實(shí)施方式的電路方框圖；以及圖2是本實(shí)用新型壓力或流量變送器的優(yōu)選實(shí)施方式的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型壓力或流量變送器包括一傳感器組件，其中， 壓力或流量傳感器信號(hào)11輸入與模擬開(kāi)關(guān)12相連接； 一與傳感器組件相連 接的信號(hào)調(diào)理電路，其包括作為輸入級(jí)的一差分放大器21以及一可編程放大器22; —與信號(hào)調(diào)理電路相連接控制電路，其包括一 14位A/D轉(zhuǎn)換組件 31、微處理器32以及電源管理33; —與控制電路雙向連接的基于ZigBee 無(wú)線傳輸協(xié)議4的無(wú)線通信電路；以及一基準(zhǔn)電壓5，其為所述控制電路的 基準(zhǔn)電壓源。請(qǐng)同時(shí)參閱圖2，所述基于ZigBee無(wú)線傳輸協(xié)議4的無(wú)線通信電路由電 感L1、 L2、 L3以及電容C1組成；其中，電感L1的一端與電容C1串聯(lián)接 地，電感L1的另一端、電感L3以及電感L2與單片機(jī)U1雙向連接。所述控制電路包括有單片機(jī)U1，所述單片機(jī)U1的腳9接電源Vaa;腳 16和腳18接地；腳7和腳15接可編程放大器22;腳17和腳20接基準(zhǔn)電 壓5;腳22通過(guò)電阻R2接地；腳24、腳25、腳27~31、腳35 40通過(guò)電容 C5接地；腳26通過(guò)電阻Rl接地；腳32、腳33和腳34連接基于ZigBee 無(wú)線傳輸協(xié)議4的無(wú)線通信電路；腳42通過(guò)電容C2接地；腳19和腳21連 接高頻震蕩電路；腳43和腳44連接低頻震蕩電路。其中，所述低頻震蕩電 路由電容C3、 C4以及晶振Y1組成，所述高頻震蕩電路由電容C7、 C8以 及晶振Y2組成。本實(shí)施例中，單片機(jī)U1所選用的型號(hào)為CC2430。所述基準(zhǔn)電壓5包括有單片機(jī)U2，其為低功耗的可控制工作或休眠狀 態(tài)的基準(zhǔn)電壓源；所述單片機(jī)U2的腳5接地，腳4和腳7接電源Vref;腳 4還與串聯(lián)的電阻R3、 R4、 R5連接，用以分壓。本實(shí)施例中，單片機(jī)U2所選用的型號(hào)為ADR390。所述可編程放大器22由單片機(jī)U4和放大器U3D組成；其中，單片機(jī) U4的腳3、 6、 11、 14接放大器U3D，腳2接所述控制電路，腳5接地，腳 7通過(guò)接電阻R9接地，腳10接電阻R8，腳15接電阻R7;放大器U3D的 腳4接電源Vaa，腳11接地，腳12接差分放大器21，腳14接控制電路。本實(shí)施例中，單片機(jī)U4所選用的型號(hào)為ADG711，放大器U3D所選用 的型號(hào)為AD8069。所述差分放大器21由放大器U3A、 U3B、 U3C和電阻R10 R16組成；其中，放大器U3A的腳4接電源Vaa，腳11接地，腳3接模擬開(kāi)關(guān)14，腳 2通過(guò)電阻R10接放大器U3B,腳1通過(guò)電阻R14接放大器U3C;放大器 U3B的腳4接電源Vaa，腳11接地，腳5接模擬開(kāi)關(guān)14，腳7通過(guò)電阻R13 接放大器U3C;放大器U3C的腳4接電源Vaa，腳11接地，腳8接可編程 放大器22;電阻R12、 Rll、 R16分別并聯(lián)于放大器U3A、 U3B、 U3C。本實(shí)施例中，放大器U3A、 U3B、 U3C所選用的型號(hào)為AD8069。所述模擬開(kāi)關(guān)14由單片機(jī)U5組成，其中，單片機(jī)U5的腳5接地，腳 13接電源Vaa，腳6接壓力或流量傳感器信號(hào)11，腳7接差分放大器21。本實(shí)施例中，單片機(jī)U5所選用的型號(hào)為ADG711。以上已對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造的較佳實(shí)施例進(jìn)行了具體說(shuō)明，但本發(fā)明創(chuàng)造并不 限于所述實(shí)施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可 作出種種的等同的變型或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請(qǐng)權(quán)利 要求所限定的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種壓力或流量變送器，其特征在于包括一傳感器組件，其包括有壓力或流量傳感器和可自校零的模擬開(kāi)關(guān)；一與傳感器組件相連接的信號(hào)調(diào)理電路，其包括有一差分放大器，用以作為所述信號(hào)調(diào)理電路的輸入級(jí)，以及一可編程放大器；一與信號(hào)調(diào)理電路相連接的控制電路；一基于無(wú)線傳輸協(xié)議的無(wú)線通信電路，其與控制電路雙向連接；以及用以提供電源的電池。
2. 如權(quán)利要求1所述的壓力或流量變送器，其特征在于所述控制電路 為集合A/D轉(zhuǎn)換、微處理器、電源智能管理的單片機(jī)，其還包括一用以提供 微處理器低功耗工作頻率的低頻震蕩電路以及一用以提供微處理器正常工 作頻率的高頻震蕩電路。
3. 如權(quán)利要求1所述的壓力或流量變送器，其特征在于所述無(wú)線通信 電路為ZigBee信號(hào)接收及發(fā)射天線電路。
4. 如權(quán)利要求1、 2、 3或4所述的壓力或流量變送器，其特征在于所 述壓力或流量傳感器輸入并連接所述模擬開(kāi)關(guān)；所述模擬開(kāi)關(guān)包括有單片機(jī) U5，所述單片機(jī)U5的腳7連接所述差分放大器，所述差分放大器包括有放 大器U3C，所述放大器U3C的腳8連接所述可編程放大器；所述可編程放 大器包括有單片機(jī)U4，所述單片機(jī)U4的腳2連接所述控制電路；所述控制 電路包括有單片機(jī)Ul ，所述單片機(jī)Ul的腳32、腳33和腳34與基于ZigBee 無(wú)線傳輸協(xié)議的無(wú)線通信電路雙向連接。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于微功耗短程無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的壓力或流量變送器，其包括一傳感器組件，其包括有壓力或流量傳感器和可自校零的模擬開(kāi)關(guān)；一與傳感器組件相連接的信號(hào)調(diào)理電路，其包括有一差分放大器，用以作為所述信號(hào)調(diào)理電路的輸入級(jí)，以及一可編程放大器；一與信號(hào)調(diào)理電路相連接的控制電路；一基于無(wú)線傳輸協(xié)議的無(wú)線通信電路，其與控制電路雙向連接；以及用以提供電源的電池。本實(shí)用新型提供的壓力或流量變送器將原有壓力或流量變送器信號(hào)的有線傳輸改為無(wú)線傳輸，省去了綜合布線的成本；并且功耗低、抗干擾性高、組網(wǎng)靈活、配置快捷。
文檔編號(hào)G08C17/02GK201166559SQ20082005540
公開(kāi)日2008年12月17日 申請(qǐng)日期2008年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月3日
發(fā)明者葉奕菱, 敏 趙 申請(qǐng)人:趙 敏;葉奕菱