數位化風壓變送器的製作方法

2023-04-25 10:53:51

專利名稱：數位化風壓變送器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及風壓變送器技術領域，尤其是涉及數位化風壓變送器。
背景技術：
目前現有的風壓變送器採用的是小量程壓力傳感器將風壓感應和轉換成電信 號，通過分立元件組成的模擬電路來進行信號的放大、轉換和補償，輸出對應於風壓值的 4-20mA 二線制標準電流信號。由於非線性和溫度漂移需靠人工根據經驗進行修正和補償， 而壓力傳感器分散性較大，所以效率低，效果差。另外，零點和滿度需現場有標準器需要人 工進行調校，抗幹擾能力和穩定性差，無法進行現場顯示和參數修改。

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數位化風壓變送器，其可大大提高幹 擾能力和穩定性。 為解決本實用新型的技術問題，本實用新型公開一種數位化風壓變送器，包括壓
力傳感模塊、溫度傳感模塊和電流輸出模塊，連接所述壓力傳感模塊的放大濾波模塊、連
接所述放大濾波模塊和溫度傳感模塊的模數轉換處理模塊，連接所述模數轉換處理模塊的
MCU處理模塊、連接所述MCU處理模塊的顯示模塊，按鍵模塊和通訊模塊。 其中，所述放大濾波模塊用於對所述壓力傳感模塊輸出的電壓信號進行放大濾波
處理，並輸出到所述模數轉換模塊；所述模數轉換模塊用於將所述放大濾波模塊輸出的電
壓信號和所述溫度傳感模塊輸出的溫度信號進行模數轉換，然後輸出到所述MCU處理模
塊；所述MCU處理模塊用於將所述模數轉換模塊輸出的表示溫度及風壓數值的數位訊號進
行處理，輸出到顯示模塊進行顯示，同時處理成電流經電流輸出模塊輸出。 其中，所述按鍵模塊用於設置參數，將參數信息輸入MCU處理模塊進行處理。 其中，所述按鍵模塊設置的參數包括壓力標定參數信息，溫度補償參數信息，信
號處理方式參數信息，顯示輸出組態參數信息，量程遷移與修正參數信息。 其中，所述通訊模塊用於將MCU處理模塊輸出的數位訊號與外部的上位機信號進
行相互轉換。 其中，所述放大濾波模塊包括運算放大器和可編程放大器，所述運算放大器將電 壓信號進行放大和濾波處理後，輸入可編程放大器，所述可編程放大器根據信號大小選擇 放大後再次濾波，輸出至所述模數轉換模塊。 其中，所述顯示模塊是LCD顯示屏。其中，所述MCU處理模塊處理成4-20mA電流通過所述電流輸出模塊輸出。 其中，所述顯示模塊、按鍵模塊位於數字式化風壓變送器的蓋板上，並連接電路 板，所述壓力傳感模塊和溫度傳感模塊插接到所述電路板上，所述放大濾波模塊、模數轉換 模塊和MCU處理模塊固定在所述電路板上，所述電路板被固定在風壓變送器底座上。 與現有技術相比，本實用新型具有如下有益效果本實用新型通過模數轉換模塊實現了模擬信號的數位化，提高了產品的穩定性和抗幹擾能力，而且現場可通過按鍵進行 參數修改，通過顯示模塊可直接顯示壓力，通過本機通訊可以與上位機通訊等。

圖1是本實用新型的電路原理圖； 圖2是本實用新型的機械結構圖； 圖3是圖2的A-A剖面具體實施方式
以下結合附圖和實施例，對本實用新型作進一步詳細說明。
如圖l所示，為本實用新型的電路原理圖，本實用新型的電路結構包括壓力傳
感模塊、溫度傳感模塊和電流輸出模塊，還包括連接所述壓力傳感模塊的放大濾波模塊、連
接所述放大濾波模塊和溫度傳感模塊的模數轉換處理模塊，連接所述模數轉換處理模塊的
MCU處理模塊、連接所述MCU處理模塊的顯示模塊，按鍵模塊和通訊模塊。 其中，放大濾波模塊用於對所述壓力傳感模塊輸出的電壓信號進行放大濾波處
理，並輸出到所述模數轉換模塊。模數轉換模塊用於將所述放大濾波模塊輸出的電壓信號
和所述溫度傳感模塊輸出的溫度信號進行模數轉換，然後輸出到所述MCU處理模塊。MCU處
理模塊用於將所述模數轉換模塊輸出的表示溫度及風壓數值的數位訊號進行處理，輸出到
顯示模塊進行顯示，同時處理成電流經電流輸出模塊輸出。在本實施例中是處理成4-20mA
的電流。 在本實施例中，顯示模塊是LCD顯示屏，當然也可以是其他的顯示裝置。 其中，按鍵模塊用於設置參數，將參數信息輸入MCU處理模塊進行處理。按鍵模塊
設置的參數包括壓力標定參數信息，溫度補償參數信息，信號處理方式參數信息，顯示輸
出組態參數信息，量程遷移與修正參數信息。其主要作用包括1、方便生產檢驗；2、方便用
戶根據現現場組態與現場調校和維護。 通訊模塊用於將MCU處理模塊輸出的數位訊號與外部的上位機信號進行相互轉 換，以達到上位機與變送器之間的相互通信，便於用計算機軟體操作變送器，實現變送器本 機通訊，參數設置，功能組態等功能。 在本實施例中，所述放大濾波模塊包括運算放大器和可編程放大器，所述運算放 大器將電壓信號進行放大和濾波處理後，輸入可編程放大器，所述可編程放大器根據信號 大小選擇放大後再次濾波，輸出至所述模數轉換模塊。 如圖2和圖3所示，為本實用新型的機械結構圖，本實用新型的機械結構包括，蓋 板10、底座20，蓋板上設有顯示模塊11和按鍵模塊12，都與PCB電路板30連接，所述壓力 傳感模塊和溫度傳感模塊13連接PCB電路板30，另一端連接導氣管50，並通過導氣管50 連接快速接頭14。放大濾波模塊、模數轉換模塊和MCU處理模塊都固定在PCB電路板上，所 述PCB電路板30被固定在底座20上。 本實用新型通過模數轉換模塊實現了模擬信號的數位化，提高了產品的穩定性和 抗幹擾能力，而且現場可通過按鍵進行參數修改，通過顯示模塊可直接顯示壓力，通過本機 通訊可以與上位機通訊等。
權利要求一種數位化風壓變送器，包括壓力傳感模塊、溫度傳感模塊和電流輸出模塊，其特徵在於，還包括連接所述壓力傳感模塊的放大濾波模塊、連接所述放大濾波模塊和溫度傳感模塊的模數轉換處理模塊，連接所述模數轉換處理模塊的MCU處理模塊、連接所述MCU處理模塊的顯示模塊，按鍵模塊和通訊模塊。
2. 如權利要求1所述的數位化風壓變送器，其特徵在於，所述放大濾波模塊用於對所 述壓力傳感模塊輸出的電壓信號進行放大濾波處理，並輸出到所述模數轉換模塊；所述模 數轉換模塊用於將所述放大濾波模塊輸出的電壓信號和所述溫度傳感模塊輸出的溫度信 號進行模數轉換，然後輸出到所述MCU處理模塊；所述MCU處理模塊用於將所述模數轉換模 塊輸出的表示溫度及風壓數值的數位訊號進行處理，輸出到顯示模塊進行顯示，同時處理 成電流經電流輸出模塊輸出。
3. 如權利要求2所述的數字式化風壓變送器，其特徵在於，所述按鍵模塊用於設置參 數，將參數信息輸入MCU處理模塊進行處理。
4. 如權利要求3所述的數字式化風壓變送器，其特徵在於，所述按鍵模塊設置的參數 包括壓力標定參數信息，溫度補償參數信息，信號處理方式參數信息，顯示輸出組態參數 信息，量程遷移與修正參數信息。
5. 如權利要求2所述的數字式化風壓變送器，其特徵在於，所述通訊模塊用於將MCU處 理模塊輸出的數位訊號與外部的上位機信號進行相互轉換。
6. 如權利要求1至5任一項所述的數字式化風壓變送器，其特徵在於，所述放大濾波模 塊包括運算放大器和可編程放大器，所述運算放大器將電壓信號進行放大和濾波處理後， 輸入可編程放大器，所述可編程放大器根據信號大小選擇放大後再次濾波，輸出至所述模 數轉換模塊。
7. 如權利要求1、2、3、4或5任一項所述的數字式化風壓變送器，其特徵在於，所述顯示 模塊是LCD顯示屏。
8. 如權利要求1、2、3、4或5任一項所述的數字式化風壓變送器，其特徵在於，所述MCU 處理模塊處理成4-20mA電流通過所述電流輸出模塊輸出。
9. 如權利要求1、2、3、4或5任一項所述的數字式化風壓變送器，其特徵在於，所述顯示 模塊、按鍵模塊位於數字式化風壓變送器的蓋板上，並連接電路板，所述壓力傳感模塊和溫 度傳感模塊插接到所述電路板上，所述放大濾波模塊、模數轉換模塊和MCU處理模塊固定 在所述電路板上，所述電路板被固定在風壓變送器底座上。
專利摘要本實用新型公開一種數位化風壓變送器，包括壓力傳感模塊、溫度傳感模塊和電流輸出模塊，還包括連接所述壓力傳感模塊的放大濾波模塊、連接所述放大濾波模塊和溫度傳感模塊的模數轉換處理模塊，連接所述模數轉換處理模塊的MCU處理模塊、連接所述MCU處理模塊的顯示模塊，按鍵模塊和通訊模塊。本實用新型通過模數轉換模塊實現了模擬信號的數位化，提高了產品的穩定性和抗幹擾能力，而且現場可通過按鍵進行參數修改，通過顯示模塊可直接顯示壓力，通過本機通訊可以與上位機通訊等。
文檔編號G01L27/00GK201540183SQ20092020458
公開日2010年8月4日 申請日期2009年9月3日 優先權日2009年9月3日
發明者張秀根, 楊正好, 樊寬林 申請人:深圳江元自控科技有限公司