[發明專利]一種智能壓力變送器

無效

• 申請號: 201210122937.7
• 申請日: 2012-04-25
• 公開（公告）號: CN102645293A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發明（設計）人: 徐華軍
• 申請（專利權）人: 無錫商業職業技術學院
• 主分類號: G01L1/18
• 分類號: G01L1/18;G01L9/02
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

技術領域

本發明涉及一種智能壓力變送器，屬于儀器儀表測量技術領域。

背景技術

壓力變送器要求輸出工業標準的0~5V電壓信號或4~20mA電流信號，要求和被測壓力呈線性關系。電壓輸出型變送器抗干擾能力較差，線路損耗的破壞，談不上精度有多高，有時輸出的直流電壓上還疊加有交流成分，使單片機產生誤判斷，控制出現錯誤，嚴重時還會損壞設備，輸出0~5V電壓信號不能遠傳，遠傳后線路壓降大，精度大打折扣。因此本發明一種智能壓力變送器設計成4~20mA電流輸出型。精度是壓阻式壓力傳感器的最主要的指標。傳統的擴散硅壓阻式壓力傳感器其輸出值不只決定于輸入的壓力，還受到環境溫度變化的影響，因此存在零點漂移及溫度漂移的問題。傳統的溫度補償方法采用插值法、查表法，編程較為復雜。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種能夠克服傳統壓力變送器存在零點漂移的缺點，并能進行很好的零點補償特性以及良好的抑制時漂特性的一種智能壓力變送器。

本發明為解決上述技術問題采用以下技術方案：本發明設計了一種智能壓力變送器，其中：包括壓力傳感器、信號放大器、A/D轉換模塊、微控制器、數字溫度傳感器、D/A轉換模塊、V/I變換模塊、顯示模塊、RS485通訊接口及電源管理模塊；

所述電源管理模塊的輸出端與微控制器連接，并經由微控制器向整個智能壓力變送器供電；

所述壓力傳感器的輸出端連接信號放大器的輸入端，并將采集到的壓力數據轉化為電壓信號輸入信號放大器；

所述信號放大器的輸出端連接A/D轉換模塊的輸入端，對上述接收到的電壓信號進行放大和調理，并將放大和調整后的電壓信號傳輸至A/D轉換模塊；

所述A/D轉換模塊的輸出端連接微控制器的輸入端，對前述接收到的放大和調整后的電壓信號進行模數轉換，并傳輸至微控制器；

所述數字溫度傳感器的輸出端連接微控制器的輸入端，并將采集到的溫度信號傳輸到微控制器；

所述微控制器分別連接D/A轉換模塊、RS485通訊接口和顯示模塊的輸入端，所述微控制器對接收到的溫度信號與電壓信號進行計算，從而得出溫度補償后的壓力值，并分別傳輸至D/A轉換模塊、RS485通訊接口和顯示模塊，經由RS485通訊接口送至外接測試儀表，同時由顯示模塊進行顯示；

所述D/A轉換模塊的輸出端與V/I變換模塊的輸入端連接，將上述溫度補償后的壓力值轉換為模擬電壓信號，并傳輸至V/I變換模塊；

所述V/I變換模塊接收上述模擬電壓信號，并將前述模擬電壓信號變換為4~20mA電流輸出信號。

作為本發明的一種優化結構：所述信號放大器采用芯片INA121。

作為本發明的一種優化結構：所述A/D轉換模塊采用模數轉換芯片ADC0804。

作為本發明的一種優化結構：所述數字溫度傳感器采用DS18B20。

作為本發明的一種優化結構：所述微控制器采用ATMEGA128。

作為本發明的一種優化結構：所述D/A轉換模塊，采用TLC5615?串行DA?芯片。

作為本發明的一種優化結構：所述RS485通訊接口，選擇MAX485專用芯片。

本發明采用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果：

1.?本發明所設計的一種智能壓力變送器，克服了傳統壓力變送器存在零點漂移的缺點，并能進行很好的零點補償特性以及良好的抑制時漂特性；

2.?本發明所設計的一種智能壓力變送器輸出標準的4~20mA電流信號，具有精度高、線性度好、有良好的可靠性、穩定性及較寬溫度工作范圍和較小的溫漂，具有較好的應用前景。

附圖說明

圖1為本發明所設計的一種智能壓力變送器的結構框圖；?????

圖2為本發明所設計的一種智能壓力變送器和外接測試儀表的實物接線圖；

圖3為BP神經網絡模型的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的技術方案做進一步的詳細說明：

如圖1所示，本發明設計了一種智能壓力變送器，其中：包括壓力傳感器、信號放大器、A/D轉換模塊、微控制器、數字溫度傳感器、D/A轉換模塊、V/I變換模塊、顯示模塊、RS485通訊接口及電源管理模塊；

優選的，所述壓力傳感器采用擴散硅壓阻式壓力傳感器，如麥克公司的MPM280?壓力傳感器，該傳感器能夠在-40℃~80℃溫度范圍內使用；