液晶顯示壓力變送器的製作方法
2023-05-01 05:02:16
專利名稱：液晶顯示壓力變送器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種自動化儀表，特別是一種測量管道壓力的液晶顯示壓力變送器。
以往的壓力變送器的指示表是採用100％平均刻度指示表，其敏感元件採用擴散矽敏感元件，存在體積大，壓力顯示不直觀的缺點。
本發明的目的在於提供一種採用顯示直觀及體積小的液晶顯示器顯示測量數值的壓力變送器；本實用新型顯示形式採用3 1/2位數字顯示，即最大顯示值為1999，最小顯示值為-1999，具體是指在最大顯示值中最高位的數字為1(作分子)，滿量程時最高位數字為2(作分母)，因此最高位是半位，記作1/2，其餘3位是整數位，故稱3 1/2位。
本發明的再一目的在於提供一種反應靈敏、精度高的液晶顯示壓力變送器。
為達到上述目的本實用新型採取如下技術措施本實用新型的液晶顯示壓力變送器的顯示器採用液晶顯示器，特別是顯示位數採用3 1/2位的顯示器；敏感元件採用隔離式傳感器；具體組成如下本實用新型的液晶顯示壓力變送器，包括殼體部分及裝在殼體中的電路部分；電路部分包括恆流源、敏感元件、輔助放大器、信號放大器、電流電壓轉換器、非線性矯正電路；所述恆流源連接敏感元件，以為敏感元件提供恆定電流及各級基準電壓；其特徵在於所述電路部分還包括一液晶顯示電路；
所述敏感元件將所測管道的壓力轉換為電壓信號，經輔助放大器、信號放大器放大後，一路經電流電壓轉換器轉換為電流信號，另一路信號輸入到所述液晶顯示電路；非線性矯正電路將經放大後的信號反饋到所述敏感元件。
所述的液晶顯示壓力變送器，其特徵在於，所述液晶顯示電路採用型號為L7136CM44的集成電路，其包括A/D轉換電路及3 1/2位液晶顯示器；3 1/2 位液晶顯示器包括一液晶顯示驅動電路及一液晶片；所述A/D轉換電路由所述集成電路L7136CM44外接基準電壓、時鐘振蕩電路、積分電路、輸入電壓、基準電壓寄存電容等；顯示信號由液晶顯示信號正極D+及負極D_端輸入；所述液晶顯示驅動電路連接在集成電路L7136CM44下部的管腳；液晶片採用3 1/2 N273μF電路，所述液晶片與液晶顯示驅動電路的相應管腳相互連接，其中a1～g1為個位數段驅動信號，a2～g2為十位數段驅動信號，a3～g3為百位數段驅動信號，AB4為千位數段驅動信號；dp1～dp3分別為右起第一、第二、第三位小數點。
所述的液晶顯示壓力變送器，其特徵在於，所述敏感元件為一隔離式傳感器，採用擴散矽敏感元件，在單晶矽膜片上擴散有一個惠斯登電橋，被測壓力通過一隔離膜片和灌充的矽油傳送到敏感元件上。
所述的液晶顯示壓力變送器，其特徵在於，所述非線性矯正電路連接在所述輔助放大器的輸出端與敏感元件之間。
所述的液晶顯示壓力變送器，其特徵在於所述恆流源主要包括一個三極體、一運算放大器及穩壓管；所述三極體的發射極輸出直流電壓以供運算放大器，運算放大器的輸出端輸出恆定電流給所述敏感元件，所述穩壓管為各級提供穩定的基準電壓；所述輔助放大器為一差分放大器，包括二個運算放大器，其由所述恆流源中的三極體供電，所述運算放大器的正輸入端連接所述敏感元件的信號端，該運算放大器的輸出信號輸到下一級的信號放大器；信號放大器為一輸出放大器，其由一運算放大器組成，該運算放大器接收所述輔助放大器中的運算放大器的輸出信號，經放大後輸至電流電壓轉換電路；所述電流電壓轉換器主要由一三極體組成，信號放大器中的運算放大器的輸出信號加到三極體的基極，經放大後產生4～20mA的直流信號；以供液晶顯示。
所述的液晶顯示壓力變送器，其特徵在於，所述4個運算放大器採用型號為LM224的集成電路。
本實用新型的液晶顯示壓力變送器與以的液晶顯示壓力變送器相比具有如下效果由於本實用新型的液晶顯示壓力變送器採用液晶顯示器顯示所測壓力數值，顯示形式採用3 1/2位顯示，敏感元件採用擴散矽敏感元件，所以具有顯示直觀，體積小、讀數沒有人為誤差及反應靈敏的特點；在電性能方面本實用新型的液晶顯示壓力變送器精度高、穩定性好，其最高精度可達0.1％，一般為0.2％～0.5％；穩定性年漂移量為滿量程輸出的±0.1％；溫度漂移量小，在0～70℃範圍內，溫度漂移小於滿量程輸出的0.2％，最大不超過±0.75％。
本實用新型的大量程調節，零點最大可遷移至最大額定量程的80％，滿度可在最大額定量程範圍內遷移500％。
本實用新型也便於攜帶，按裝方便，可採用直接及間接方式按裝，可省去引壓管。
結合附圖及實施例對本實用新型的特點說明如下
圖1本實用新型的液晶顯示壓力變送器的外形示意圖；圖2本實用新型的液晶顯示壓力變送器實施例的電路方框圖；圖3本實用新型的液晶顯示壓力變送器實施例的電路原理圖；圖4本實用新型實施例的液晶顯示部分的電路圖。
結合附圖及實施例對本實用新型的液晶顯示壓力變送器的特點說明如下如圖1所示，本實用新型的液晶顯示壓力變送器包括殼體部分1及裝在殼體1中的電路部分2；殼體部分1的上部表面設有與電路2連接的液晶顯示器3；如圖2所示，其為本實用新型的液晶顯示壓力變送器實施例的電路方框圖；電路部分2包括恆流源28、敏感元件21、輔助放大器22、信號放大器23、電流電壓轉換器24、非線性矯正電路27及液晶顯示電路25；敏感元件21將所測管道的壓力轉換為電壓信號，經輔助放大器22、信號放大器23放大後，一路經電流電壓轉換器24轉換為電流信號；另一路信號輸入到液晶顯示電路26；恆流源28用於維持敏感元件21正常工作；非線性矯正電路27將經放大後的信號反饋到敏感元件21。
本實用新型的敏感元件21採用美國NOva公司的隔離式傳感組件；其為一種隔離式傳感組件，其採用擴散矽敏感元件，是在單晶矽膜片上擴散一個惠斯登電橋，被測壓力通過一隔離膜片和灌充的矽油傳送到敏感元件上，由於壓阻效應電橋失衡敏感元件21的輸出端產生一個對應於壓力變化的電信號，該信號經輔助放大器22、信號放大器23放大後，再經電流電壓轉換器24轉換，輸出一個標準的4～20MADC二線制電流信號，以用於二次儀表中。在電路部分取出一組電壓信號V+、V_，D+、D_，其中V+、V_作為液晶顯示電路26的供電電源9 VDC；D+、D_作為檢測壓力變化的信號源，經A/D轉換驅動器25轉換為數位訊號並送至液晶顯示器；液晶顯示值與4～20 MADC電流輸出信號成線性關係。本電路採用24 V直流供電。
如圖3所示，其為本實用新型的液晶顯示壓力變送器最佳實施例的電路原理圖；其中恆流源28主要包括三極體282、運算放大器281及穩壓管283；三極體282的發射極輸出11V直流電壓以供運算放大器281，運算放大器281的輸出端輸出1.5MA恆流給敏感元件21，穩壓管283為各級提供穩定的基準電壓。
輔助放大器22為一差分放大器，包括運算放大器221、222，其由三極體282供電，其正輸入端連接敏感元件21的信號端，運算放大器222的輸出信號輸到下一級信號放大器23。
信號放大器23為一輸出放大器，其由一運算放大器231組成，運算放大器231接收運算放大器222的信號，經放大後的信號輸至電流電壓轉換器24；
電流電壓轉換器主要由一三極體241組成，運算放大器222的輸出信號加到三極體241的基極，經放大後產生4～20mA的直流信號；上述4個運算放大器281、221、222、231採用型號為IM224的集成電路。
非線性矯正電路27是由輔助放大器22中的運算放大器221、222的輸出端分別經一電阻連接到敏感元件21。
如圖4所示，其為本實用新型實施例的液晶顯示電路的電路圖；液晶顯示電路25包括A/D轉換電路251及3 1/2位液晶顯示器252；本實施例中該部分採用型號為L7136CM44的集成電路，從運算放大器221的V+端輸出約為9V的穩定電壓，作為液晶顯示電路25的供電電源正極，圖中a、b、c為虛設地，相對於供電電源負極V_有一0.3V的壓降， 且穩定不受幹擾，故作為液晶顯示信號正極D+，在電源負極V_及信號負極D_之間連接一個二極體253。
A/D轉換電路251由集成電路L7136CM44外接基準電壓、時鐘振蕩電路、積分電路、輸入電壓、基準電壓寄存電容等；顯示信號由液晶顯示信號正極D+及負極D_端輸入；3 1/2位液晶顯示器252包括一液晶顯示驅動電路2521及液晶片2522，液晶顯示驅動電路2521連接在集成電路L7136CM44下部的管腳部分；液晶片2522採用3 1/2 N273μF電路，所述液晶片與液晶顯示驅動電路的相應管腳相互連接，其中a1～g1為個位數段驅動信號，a2～g2為十位數段驅動信號，a3～g3為百位數段驅動信號，AB4為千位數段驅動信號；dp1～dp3分別為右起第一、第二、第三位小數點。圖中的CN1(V+、V_、D+、D_)與圖3電原理圖中的信號線V+、V_，D+、D_聯接。
權利要求1.一種液晶顯示壓力變送器，包括殼體部分及裝在殼體中的電路部分；所述電路部分包括恆流源、敏感元件、輔助放大器、信號放大器、電流電壓轉換器、非線性矯正電路；所述恆流源連接敏感元件，以為敏感元件提供恆定電流及各級基準電壓；其特徵在於所述電路部分還包括一液晶顯示電路；所述敏感元件的輸出端連接輔助放大器的輸入端，輔助放大器的輸出端連接所述信號放大器的輸入端，信號放大器的輸出端分別連接液晶顯示電路及電流電壓轉換器的輸入端；所述非線性矯正電路的輸入端及輸出端分別連接輔助放大器的輸出端及敏感元件。
2.根據權利要求1所述的液晶顯示壓力變送器，其特徵在於，所述液晶顯示電路採用型號為L7136CM44的集成電路，其包括A/D轉換電路及3 1/2 位液晶顯示電路；3 1/2位液晶顯示電路包括一液晶顯示驅動電路及一液晶片；所述A/D轉換電路由所述集成電路L7136CM44外接基準電壓、時鐘振蕩電路、積分電路、輸入電壓、基準電壓寄存電容等；顯示信號由液晶顯示信號正極D+及負極D_端輸入；所述液晶顯示驅動電路連接在集成電路L7136CM44下部的管腳；液晶片採用3 1/2 N273μF電路，所述液晶片與液晶顯示驅動電路的相應管腳相互連接，其中a1～g1為個位數段驅動信號，a2～g2為十位數段驅動信號，a3～g3為百位數段驅動信號，AB4為千位數段驅動信號；dp1～dp3分別為右起第一、第二、第三位小數點。
3.根據權利要求1所述的液晶顯示壓力變送器，其特徵在於，所述敏感元件為一隔離式傳感器，採用擴散矽敏感元件，在單晶矽膜片上擴散有一個惠斯登電橋，被測壓力通過一隔離膜片和灌充的矽油傳送到敏感元件上。
4.根據權利要求1所述的液晶顯示壓力變送器，其特徵在於，所述非線性矯正電路連接在所述輔助放大器的輸出端與敏感元件之間。
5.根據權利要求1所述的液晶顯示壓力變送器，其特徵在於所述恆流源主要包括一個三極體、一運算放大器及穩壓管；所述三極體的發射極輸出直流電壓以供運算放大器，運算放大器的輸出端輸出恆定電流給所述敏感元件，所述穩壓管為各級提供穩定的基準電壓；所述輔助放大器為一差分放大器，包括二個運算放大器，其由所述恆流源中的三極體供電，所述運算放大器的正輸入端連接所述敏感元件的信號端，該運算放大器的輸出信號輸到下一級的信號放大器；信號放大器為一輸出放大器，其由一運算放大器組成，該運算放大器接收所述輔助放大器中的運算放大器的輸出信號，經放大後輸至電流電壓轉換電路；所述電流電壓轉換器主要由一三極體組成，信號放大器中的運算放大器的輸出信號加到三極體的基極，經放大後產生4～20mA的直流信號；以供液晶顯示。
6.根據權利要求5所述的液晶顯示壓力變送器，其特徵在於，所述4個運算放大器採用型號為LM224的集成電路。
專利摘要一種用於測量管道壓力的液晶顯示壓力變送器,包括:殼體部分及裝在殼體中的電路部分;還包括與電路部分連接的液晶顯示電路;所述電路部分包括恆流源、敏感元件、輔助放大器、信號放大器、電流電壓轉換器、非線性矯正電路;敏感元件將所測管道的壓力轉換為電壓信號,經輔助放大器、信號放大器放大後,一路經電流電壓轉換器轉換為電流信號輸入到液晶顯示電路,恆流源用於為敏感元件提供恆定電流及各級基準電壓。本實用新型具有體積小、顯示直觀及反應靈敏的特點。
文檔編號G01L19/00GK2277070SQ95222598
公開日1998年3月25日 申請日期1995年9月14日 優先權日1995年9月14日
發明者毛亞星, 徐興根, 曾長春, 吳雲芬, 季在啟 申請人:江蘇神鷹集團公司熱工儀表廠