一種可攜式數字壓力表的製作方法

2023-09-21 21:43:40 2

專利名稱：一種可攜式數字壓力表的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種可攜式數字壓力表，適用於液壓系統測試領域。
背景技術：
許多大型工程設備，如大型起重機、重型卡車等，液壓系統作為此類設備的重要組成，是設備正常工作的基礎，也是保障設備正常維護的重要組成部分。液壓系統的液量、液壓是衡量其技術狀態的重要指標，對其進行測試顯得尤為重要。目前，對液壓系統的液壓和液量的測試分別有專門的測試設備，然而同時具備對液壓和液量測試功能的設備還很少。一般來說，液量測試主要通過標尺讀數進行判別，然而對於許多設備，其內部結構複雜，密封性要求嚴格，不允許在油液內部添加傳感器。對於此類設備，採用傳統的方法無法對其液量進行有效測試。

實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種在無傳感器條件下，同時具備對液壓系統的液壓和液量進行測試功能的一種可攜式數字壓力表。為解決上述技術問題，本實用新型所採取的技術方案是一種可攜式數字壓力表， 包括單片機、壓力傳感器、鍵盤和LCD顯示器，所述壓力傳感器與單片機的A/D轉換模塊連接，鍵盤與單片機的I/O驅動模塊連接，IXD顯示器與單片機的液晶驅動模塊連接。所述單片機採用MSP430系列單片機，所述壓力傳感器採用PTH501型壓力傳感器。本實用新型的軟體系統採用嵌入式系統IAR Embedded WorlibenchEW430開發，工作過程為系統程序在啟動完成初始化後進入休眠狀態，等待按鍵信號觸發中斷，喚醒CPU 進入活動狀態處理鍵盤中斷事件，處理完畢後CPU再次進入休眠狀態模式。壓力信號採集是由定時器中斷服務程序完成的，定時間隔為1000ms，進入該中斷服務程序後首先打開壓力傳感器供電電源，再採集輸入信號進行處理，最後關閉電源退出活動模式，整個過程約 IOOms0由於系統大部分時間處於休眠狀態，在線活動狀態時間很短，系統能耗得到顯著降低。採用上述技術方案所產生的有益效果在於通過採用內部集成CPU、存儲器、多時鐘源、A/D轉換模塊、I/O驅動模塊以及液晶驅動模塊的單片機和壓力傳感器，並在單片機內嵌入相應的軟體系統，使得本實用新型提供的可攜式數字壓力表同時具備對液壓系統的液壓和液量的準確測試功能；另外，對於液量的測試不需要在油液內部添加傳感器，使用起來更加方便有效。
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細的說明。

圖1是本實用新型的硬體結構框圖；圖2是本實用新型軟體系統框圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型所述的一種可攜式數字壓力表，包括單片機、壓力傳感器、鍵盤和LCD顯示器，所述壓力傳感器與單片機的A/D轉換模塊連接，鍵盤與單片機的I/ 0驅動模塊連接，IXD顯示器與單片機的液晶驅動模塊連接。上述單片機採用Tl公司生產的MSP430系列單片機，該單片機在單一晶片內集成了 CPU、RAM&FLASH存儲器、多時鐘源、A/D轉換模塊、I/O驅動模塊和液晶驅動模塊。上述壓力傳感器採用PTH501型壓力傳感器，其穩定性好、耐用、壽命長，一般無人為損壞的情況下使用壽命可達10年，精度為0. P/oFS (滿量程)，輸出信號為4 20mA。上述鍵盤每個I/O位可以獨立編程，輸入、輸出、中斷允許任意組合；上述IXD顯示器為四位數碼段式液晶，它提供低頻交流電壓驅動，完成液晶顯示任務。對於電源電壓，在實際電路中應該儘可能地選擇低電壓。對MSP430而言，最低電壓可達1. 8V。系統設計了兩路電源一路是為CPU主系統供電的3V電源，另一路是為壓力傳感器供電的3. 3V電源。電源帶有使能控制，只有在採集信號時工作，其餘外接32768Hz 的晶振作為輔助低頻時鐘ACLK，用於一些低頻率應用場合，同時在CPU內部使用數字控制振蕩器DCO的鎖頻環技術，將ACLK倍頻升高，作為系統的主時鐘MCLK，滿足高速任務要求。如圖2所示，本實用新型的軟體系統的工作過程為系統程序在啟動完成初始化後進入休眠狀態，等待按鍵信號觸發中斷，喚醒CPU進入活動狀態處理鍵盤中斷事件，處理完畢後CPU再次進入休眠狀態模式。壓力信號採集是由定時器中斷服務程序完成的，定時間隔為1000ms，進入該中斷服務程序後首先打開壓力傳感器供電電源，再採集輸入信號進行處理，最後關閉電源退出活動模式，整個過程約100ms。本實用新型的工作原理如下液壓系統經過長期使用，液體可能滲漏，導致筒內氣體初壓力 P0和初體積巧發生改變，直接影響其正常使用。氣體初壓力巧與初體積巧的變化規律為肌=PWi式中巧表示氣體初壓力，％表示氣體初體積，I表示向液壓系統中注入液量後，
液量高度的增加值巧表亍液量高度增加I時的氣體壓力，巧表示液量高度增加I時的氣體體積。以上式子經過變形之後為p0w0=p1(w0-Afl),其中，表示筒內活塞的工作面積。設》；表示筒內的總容積，^w表示筒內原有的液體體積，則有w0=wq-wy進一步得到
權利要求1.一種可攜式數字壓力表，其特徵在於它包括單片機、壓力傳感器、鍵盤和LCD顯示器，所述壓力傳感器與單片機的A/D轉換模塊連接，鍵盤與單片機的I/O驅動模塊連接，IXD 顯示器與單片機的液晶驅動模塊連接。
2.根據權利要求1所述的一種可攜式數字壓力表，其特徵在於所述單片機採用 MSP430系列單片機，所述壓力傳感器採用PTH501型壓力傳感器。
專利摘要本實用新型公開了一種可攜式數字壓力表，包括單片機、壓力傳感器、鍵盤和LCD顯示器，所述壓力傳感器與單片機的A/D轉換模塊連接，鍵盤與單片機的I/O驅動模塊連接，LCD顯示器與單片機的液晶驅動模塊連接。本實用新型的有益效果是通過採用內部集成CPU、存儲器、多時鐘源、A/D轉換模塊、I/O驅動模塊以及液晶驅動模塊的單片機和壓力傳感器，並在單片機內嵌入相應的軟體系統，使得本實用新型提供的可攜式數字壓力表同時具備對液壓系統的液壓和液量的準確測試功能；另外，對於系統液量的測試不需要在油液內部添加傳感器，使用起來更加方便有效。
文檔編號G01L9/00GK202119585SQ20112021641
公開日2012年1月18日 申請日期2011年6月24日 優先權日2011年6月24日
發明者馮廣斌, 呂豔梅, 孫江生, 張倩, 張勇, 張連武, 梁偉傑, 王凱, 王韶光, 謝大兵, 連光耀, 閆鵬程, 韓守紅 申請人:中國人民解放軍63908部隊