[實用新型]壓力變送器信號處理芯片及電容式差壓壓力變送器

有效

• 申請號: 201320836361.0
• 申請日: 2013-12-18
• 公開（公告）號: CN203616027U
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: 李平
• 申請（專利權）人: 惠州盛太克儀表有限公司
• 主分類號: G01L1/14
• 分類號: G01L1/14;G01L9/12
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 任海燕

技術領域

本發明涉及變送器，特別涉及一種壓力變送器信號處理芯片及應用其的電容式差壓壓力變送器。

背景技術

由于壓力變送器信號處理芯片的技術基本被國外企業壟斷，目前國內的壓力變送器生產商大多從國外購買壓力變送器信號處理芯片，然后設計周邊電路組成壓力變送器產品再銷售，利潤率較低。正因如此，國內變送器的生產企業的發展被大大的限制，始終處于被動和落后的狀態。所以，盡快提出一種屬于國內自主研發的壓力變送器信號處理芯片并將其應用于生產中成為了解決行業障礙、突破技術壁壘的關鍵之舉。

發明內容

本發明的目的是為了克服上述背景技術的缺陷，提供一種電路結構簡單實用的壓力變送器信號處理芯片及應用其的電容式差壓壓力變送器。

一種壓力變送器信號處理芯片，包括能將與壓力對應的電容信號在外圍電路的配合下轉化為與壓力對應的頻率信號的電容頻率轉換電路。

在一實施例中，所述壓力變送器信號處理芯片包括電源輸入腳、電源地引腳、傳感器輸入引腳、參考電壓輸入引腳、反饋信號輸入引腳和頻率信號輸出引腳。所述電容頻率轉換電路包括比較器，所述比較器的正相輸入端和反相輸入端分別連接所述傳感器輸入引腳和參考電壓輸入引腳，其電源端連接電源輸入腳，其接地端連接電源地引腳，其輸出端連接反饋信號輸入引腳和頻率信號輸出引腳。

優選的，所述壓力變送器信號處理芯片包括兩個電容頻率轉換電路和一個用于使能所述兩個電容頻率轉換電路中至少一個的輸入通道選擇電路。

優選的，芯片引腳包括電源輸入腳、電源地引腳、第一傳感器輸入引腳、第二傳感器輸入引腳、參考電壓輸入引腳、第一反饋信號輸入引腳、第二反饋信號輸入引腳、傳感器輸入通道選擇引腳和頻率信號輸出引腳；每個電容頻率轉換電路均包括一比較器，輸入通道選擇電路包括三個與非門和一反相器。其中第一、第二比較器的反相輸入端相互連接后與參考電壓輸入引腳相連，它們的正相輸入端分別接第一和第二傳感器輸入引腳，它們的電源端連接電源輸入腳，它們的接地端連接電源地引腳，它們的輸出端分別連接第一與非門的兩個輸入端；第一和第二比較器的輸出端還分別連接與第二和第三非門的一個輸入端；第一與非門的輸出端連接所述頻率信號輸出引腳。所述傳感器輸入通道選擇引腳通過所述反相器與第二與非門的另一輸入端相連，其還與第三與非門的另一輸入端相連；第二和第三與非門的輸出端分別與所述第一和第二反饋信號輸入引腳相連。

作為一種實施方式，所述的壓力變送器信號處理芯片還包括一第二傳感器輸入通道選擇引腳，其通過一緩沖器與所述傳感器輸入通道選擇引腳相連。

優選的，所述的壓力變送器信號處理芯片還包括一用于將所述頻率信號進行分頻后輸出的分頻輸出電路，所述分頻輸出電路包括393計數器，其第一時鐘引腳與連接所述頻率信號輸出引腳，其兩個清零引腳均接地，其多個輸出引腳分別用于輸出基于所述頻率信號輸出引腳輸出信號的多個分頻信號，其電源端連接電源輸入腳，其接地端連接電源地引腳。

本發明還提供了一種應用上述壓力變送器信號處理芯片的壓力變送器，其包括差壓電容傳感器、外圍電路和壓力變送器信號處理芯片。所述外圍電路包括二個反饋電阻和三個參考電阻。所述差壓電容傳感器的高壓測量膜片引腳與所述壓力變送器信號處理芯片的第一傳感器輸入引腳連接，所述壓力變送器信號處理芯片第一反饋信號輸入引腳通過一反饋電阻與所述高壓測量膜片引腳連接。所述差壓電容傳感器的低壓測量膜片引腳與所述壓力變送器信號處理芯片的第二傳感器輸入引腳連接，所述壓力變送器信號處理芯片的第二反饋信號輸入引腳通過另一反饋電阻與所述低壓測量膜片引腳連接。所述壓力變送器信號處理芯片的參考電壓引腳通過第三參考電阻與電源連接，參考電壓引腳還通過第一參考電阻接地。壓力變送器信號處理芯片的頻率信號輸出引腳通過第二參考電阻與所述參考電壓引腳連接。

其中，所述傳感器輸入通道選擇引腳懸空。

優選的，所述壓力變送器信號處理芯片還包括一用于將所述頻率信號進行分頻后輸出的分頻輸出電路，所述分頻輸出電路包括393計數器，其第一時鐘引腳與連接所述頻率信號輸出引腳，其兩個清零引腳均接地，其多個輸出引腳分別用于輸出基于所述頻率信號輸出引腳輸出信號的多個分頻信號，其電源端連接電源輸入腳，其接地端連接電源地引腳

本發明的壓力變送器信號處理芯片及應用其的電容式差壓壓力變送器結構簡單，易于制造，能夠將壓力變化轉化為電容變化再轉化為頻率變化，使壓力變送器輸出的信號能夠更好地被計算機兼容，對于打破國外企業在本領域設下的技術壁壘有突出的貢獻。

附圖說明