壓力變送器的製作方法
2023-07-09 06:07:56 1
專利名稱：壓力變送器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種變送器，尤其是一種壓力變送器。
技術背景壓力變送器用於壓力監控系統中，當系統中的壓力變化時，產生檢測信號，經 過信號處理單元，轉變為相應的模擬電壓和電流信號，或者根據不同的報警點設置輸 出相應的報警信號，用於檢測系統的壓力和保護系統。 一般的壓力變送器，是使用模 擬電路進行校準的，過程繁雜，精度差，不利於批量的生產。而且，在實際的工業應 用中，傳統的壓力變送器的輸出方式單一，難以滿足工業應用中的不同的要求。在一 些有特殊要求的工業應用中，對報警點的要求不同，不僅要求報警點可以隨意設定， 有時還要求報警信號延時一段時間再輸出，延時的時間也要求可以設定，而傳統的變 送器都無法滿足這些要求。發明內容為了解決現有技術中壓力變送器校準過程繁雜、精度差，溫漂大，輸出方式單一， 報警點不可設置，報警輸出無延時的問題，本實用新型提供了一種新型壓力變送器， 具體方案是一種壓力變送器，包括壓力檢測單元、信號處理單元和信號輸出單元。壓力檢 測單元的輸出端連接信號處理單元的輸入端，信號處理單元的輸出信號送到信號輸出 單元的輸入端。所述壓力檢測單元包括壓力傳感電路和A/D轉換電路，信號處理單元 包括單片機，輸出單元包括模擬量電壓輸出、電流信號輸出和報警點輸出；壓力傳感 電路的輸出信號經A/D轉換電路轉換後傳到單片機的一個輸入端；單片機的相應輸出 端分別連接報警點輸出，經D/A轉換電路連接模擬量電壓、電流信號輸出。壓力檢測單元將檢測到的壓力信號轉換為電信號，傳送給信號處理單元處理， 信號輸出單元採用單片機，能對壓力檢測單元的偏移、靈敏度、溫漂和非線性進行數 字補償。輸出單元包括模擬量電壓、電流信號輸出和報警點輸出。單片機的輸入端還 連接輸入鍵盤。所述壓力傳感電路是將壓敏電阻印刷在膜片的背面，連接成一個惠斯通電橋，電 橋的輸出連接信號處理單元。壓力檢測單元中還設有溫度補償電路，該電路是在惠斯 通電橋上串或並聯一個熱敏電阻，在熱敏電阻上還並聯一個分流電阻。該分流電阻經 雷射標定。單片機還連接溫度補償電路，該電路包括一個數字感溫晶片，晶片的輸出 連接單片機的輸入端。壓力探頭經過雷射標定，且自帶溫度補償，具有很高的溫度穩定性和時間穩定性， 可以使壓力隨溫度的漂移降到最低，可以與多數的介質直接接觸。再加上單片機的 溫度補償電路，更好的抑制了溫漂。本實用新型採用智能的單片機，並通過軟體的優化，可根據不同的要求來調整 採樣的速度，使壓力檢測部分感測出現場的壓力，經電路處理和智能運算將現場的壓 力值轉換為模擬量0—10V， 4一20mA的輸出，用戶還可配合輸入鍵盤根據現場的需要 任意設置不同的報警點和輸出的延長時間。在結構上，信號處理單元和信號輸出單元安裝在主體內，壓力傳感電路密封在不 鏽鋼殼體內，大大增加了產品的耐腐蝕性。與現有技術相比，本實用新型的有益效果是壓力傳感器校準過程簡單、精度高， 報警點可設置，報警輸出可延時。
圖1是本實用新型的外觀圖圖2是本實用新型的電路原理框圖圖3是本實用新型溫度補償電路示意圖圖1中①不鏽鋼殼體、②密封圈、③主體、④外圈、(D四芯接頭、 壓圈、⑦ 感應陶瓷晶體具體實施方式
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步說明。一種壓力變送器，包括壓力檢測單元、信號處理單元和信號輸出單元；壓力檢測 單元的輸出端連接信號處理單元的輸入端，信號處理單元的輸出信號送到信號輸出單 元的輸入端。所述壓力檢測單元包括壓力傳感電路和A/D轉換電路，信號處理單元包 括單片機，輸出單元包括模擬量電壓輸出、電流信號輸出和報警點輸出；壓力傳感電 路的輸出信號經A/D轉換電路轉換後傳到單片機的一個輸入端；單片機的相應輸出端 分別連接報警點輸出，經D/A轉換電路連接模擬量電壓、電流信號輸出。單片機的輸入端還連接輸入鍵盤。所述壓力傳感電路是將壓敏電阻印刷在膜片的 背面，連接成一個惠斯通電橋，電橋的輸出經A/D轉換電路後連接單片機。所述壓力 傳感電路還連接溫度補償電路。所述溫度補償電路是在惠斯通電橋上串聯或並聯(本 實施例中是並聯連接) 一個熱敏電阻，在熱敏電阻上還並聯一個分流電阻。所述分流 電阻經雷射標定。單片機還連接溫度補償電路，該電路包括一個數字感溫晶片，晶片 的輸出連接單片機的輸入端。如圖3,溫度補償電路，該電路是在惠斯通電橋上並聯一個熱敏電阻Rt，在熱敏 電阻上還並聯一個分流電阻R5。 R5經雷射標定。如熱敏電阻Rt與應變片處在相同的 溫度下，當應變片的靈敏度隨溫度升高而下降時，熱敏電阻Rt的阻值下降，使電橋的輸入電壓隨溫度升高而增加，從而提高電橋的輸出電壓。選擇分流電阻R5的值，可以使應變片靈敏度下降對電橋輸出的影響得到很好的補償。單片機還連接溫度補償 電路，該電路包括一個AD7416數字感溫晶片，晶片的輸出連接單片機的輸入端。 AD7416數字感溫晶片採集溫度的變化，並根據採集到的溫度對信號進行補償。壓力探頭經過雷射標定，且自帶溫度補償，具有很高的溫度穩定性和時間穩定性， 可以使壓力隨溫度的漂移降到最低，可以與多數的介質直接接觸。再加上信號處理單 元內置的溫度補償電路，更好的抑制了溫漂。由於採用智能的單片機，並通過軟體的優化，可根據不同的要求來調整採樣的速 度，使壓力檢測部分感測出現場的壓力，經電路處理和智能運算將現場的壓力值轉換 為模擬量0—10V， 4一20mA的輸出，用戶還可配合輸入鍵盤，根據現場的需要任意設 置不同的報警點和輸出的延時時間。在結構上，信號處理單元和信號輸出單元安裝在主體3內，壓力傳感電路密封在 不鏽鋼殼體l內，大大增加了產品的耐腐蝕性。
權利要求1、一種壓力變送器，包括壓力檢測單元、信號處理單元和信號輸出單元；壓力檢測單元的輸出端連接信號處理單元的輸入端，信號處理單元的輸出信號送到信號輸出單元的輸入端，其特徵是所述壓力檢測單元包括壓力傳感電路和A/D轉換電路，信號處理單元包括單片機，輸出單元包括模擬量電壓輸出、電流信號輸出和報警點輸出；壓力傳感電路的輸出信號經A/D轉換電路轉換後傳到單片機的一個輸入端；單片機的相應輸出端分別連接報警點輸出，經D/A轉換電路連接模擬量電壓、電流信號輸出。
2、 根據權利要求1所述的壓力變送器，其特徵是所述單片機的輸入端還連接輸入鍵 盤。
3、 根據權利要求1或2所述的壓力變送器，其特徵是所述壓力傳感電路是將壓敏電 阻印刷在膜片的背面，連接成一個惠斯通電橋，電橋的輸出經A/D轉換電路後連接單 片機。
4、 根據權利要求3所述的壓力變送器，其特徵是所述壓力傳感電路還連接溫度補償 電路。
5、 根據權利要求4所述的壓力變送器，其特徵所述溫度補償電路是在惠斯通電橋上 連接一個熱敏電阻，在熱敏電阻上還並聯一個分流電阻。
6、 根據權利要求5所述的壓力變送器，其特徵是所述分流電阻經雷射標定。
7、 根據權利要求6所述的壓力變送器，其特徵是所述單片機還連接溫度補償電路， 該電路包括一個數字感溫晶片，晶片的輸出連接單片機的輸入端。
8、 根據權利要求7所述的壓力變送器，其徵是所述壓力傳感電路密封在不鏽鋼殼體 內。
專利摘要一種壓力變送器屬於變送器領域，包括壓力檢測單元、信號處理單元和信號輸出單元；壓力檢測單元的輸出端連接信號處理單元的輸入端，信號處理單元的輸出信號送到信號輸出單元的輸入端，其特徵是所述壓力檢測單元包括壓力傳感電路和A/D轉換電路，信號處理單元包括單片機，輸出單元包括模擬量電壓輸出、電流信號輸出和報警點輸出；壓力傳感電路的輸出信號經A/D轉換電路轉換後傳到單片機的一個輸入端；單片機的相應輸出端分別連接報警點輸出，經D/A轉換電路連接模擬量電壓、電流信號輸出。本實用新型的有益效果是校準過程簡單、精度高。
文檔編號G01L19/04GK201145584SQ200820031038
公開日2008年11月5日 申請日期2008年1月24日 優先權日2008年1月24日
發明者陳柏志 申請人:伊瑪精密電子(蘇州)有限公司