[發(fā)明專利]一種微功耗數(shù)字壓力表的壓力測量方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510074317.4
• 申請日: 2015-02-12
• 公開（公告）號: CN104655353B
• 公開（公告）日: 2017-03-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王惜芳;周秀成;張志輝;成韋
• 申請（專利權(quán)）人: 淄博飛雁先行測控技術(shù)有限公司
• 主分類號: G01L9/06
• 分類號: G01L9/06
• 代理公司: 淄博佳和專利代理事務(wù)所37223
• 代理人: 孫愛華

技術(shù)領(lǐng)域

一種微功耗數(shù)字壓力表及壓力測量方法，屬于壓力測量技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

壓力儀表作為測量壓力的常規(guī)儀表被普遍應(yīng)用到各個行業(yè)中。目前，工業(yè)上測量壓力的產(chǎn)品主要有兩類，一類是機械式壓力表，該類壓力表通過表內(nèi)的敏感元件（波登管、膜盒、波紋管）的彈性形變，再由表內(nèi)機芯的轉(zhuǎn)換機構(gòu)將壓力形變傳導(dǎo)至指針，引起指針轉(zhuǎn)動來顯示壓力；另一類為輸出工業(yè)標準信號（如4~20mA電流信號）的壓力變送器，通過其內(nèi)的壓力傳感器以及變送線路板配合將監(jiān)測到的壓力以電信號的形式進行遠傳。現(xiàn)有技術(shù)的機械式壓力表以及壓力變送器分別具有其各自的缺陷。

傳統(tǒng)的機械式壓力表這種壓力表受其結(jié)構(gòu)限制，用指針讀數(shù)只能估讀，誤差大，使得測量精度下降，而且不能過壓使用，機械部件容易疲勞，使用壽命短，需經(jīng)常專業(yè)人員維護才能保證其可靠性，無形中增加了成本。

針對壓力變送器，其主要應(yīng)用在需要壓力值遠傳的場合，雖具有數(shù)碼管或液晶顯示，但其變送輸出的4~20mA信號只能通過電纜線遠傳至中央控制室，通過中央控制室的上位機進行轉(zhuǎn)換顯示壓力值，因此在實際現(xiàn)場，工作人員往往無法立即掌握實時的壓力值。另外壓力變送器在工作時需要外部提供直流電源對其供電，因此在一些無需進行變送輸出且不便于線路的鋪設(shè)的場合不適用，很大程度上受現(xiàn)場條件的制約。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種微功耗，利用電池供電，不需要鋪設(shè)電纜，同時測量精確尤其適用于不需要壓力值遠傳場合使用的微功耗數(shù)字壓力表，以及操作、設(shè)置簡單，工作穩(wěn)定可靠的壓力測量方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：該微功耗數(shù)字壓力表，包括數(shù)據(jù)處理單元、與數(shù)據(jù)處理單元相連的傳感器單元以及對二者實現(xiàn)供電的供電單元，其特征在于：傳感器單元至少包括恒流源模塊、由恒流源模塊供電的傳感器模塊以及對傳感器模塊輸出信號進行放大的放大器模塊，數(shù)據(jù)處理單元中至少包括中央處理模塊以及與中央處理模塊連接的顯示模塊，傳感器模塊輸出的信號送至中央處理模塊進行處理；

所述的供電單元包括電源以及與電源相連的分別對數(shù)據(jù)處理單元、傳感器單元實現(xiàn)供電的主電源模塊、副電源模塊，副電源模塊為恒流源模塊供電，主電源模塊為中央處理模塊以及顯示模塊供電，中央處理模塊同時與副電源模塊連接并對其進行控制。

優(yōu)選的，所述的數(shù)據(jù)處理單元中還設(shè)置有AD轉(zhuǎn)換模塊以及按鍵模塊，按鍵模塊連接至中央處理模塊的信號輸入端，AD轉(zhuǎn)換模塊的輸出端連接至中央處理器的輸入端，放大器模塊輸出端連接至AD轉(zhuǎn)換模塊的輸入端；所述的主電源模塊同時連接AD轉(zhuǎn)換模塊以及按鍵模塊。

優(yōu)選的，所述的電源為鋰電池。

優(yōu)選的，所述的副電源模塊采用型號為MCP1801的芯片，其3腳與所述中央處理器的信號輸出端相連。

優(yōu)選的，所述的恒流源模塊包括型號為TLV2631的運放芯片以及電阻R7~R9。

優(yōu)選的，所述的放大器模塊采用型號為INA122的儀表放大器芯片。

優(yōu)選的，所述的按鍵模塊包括按鍵SET、按鍵UP以及按鍵DOWN，主電源模塊輸出端同時通過電阻R1并聯(lián)按鍵DOWN一端以及中央處理模塊的輸入端，通過電阻R2并聯(lián)按鍵UP的一端以及中央處理模塊的輸入端，通過電阻R6并聯(lián)按鍵SET的一端以及中央處理模塊的輸入端，按鍵UP、按鍵DOWN以及按鍵SET分別通過電阻R3~R5接地。

一種微功耗數(shù)字壓力表的壓力測量方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1001，系統(tǒng)初始化；

中央處理模塊對各硬件進行初始化；

步驟1002，中央處理模塊判斷RB5端口是否發(fā)生電平變化；

中央處理模塊判斷RB5端口是否發(fā)生電平變化，如果電平發(fā)生變化，證明SET按鍵按下，執(zhí)行步驟1003，如果RB5端口電平未發(fā)生變化，證明無按鍵操作，執(zhí)行步驟1004；

步驟1003，啟動掃描按鍵；

RB5端口發(fā)生電平變化，表明SET按鍵按下，此時根據(jù)儀表設(shè)置流程對本微功耗數(shù)字壓力表進行設(shè)置；

步驟1004，中央處理器休眠時間結(jié)束；

中央處理模塊通過其內(nèi)置的看門狗定時器模塊判斷休眠時間是否已經(jīng)結(jié)束，如果看門狗定時器模塊超時，休眠時間結(jié)束，執(zhí)行步驟1006，如果休眠時間尚未結(jié)束，執(zhí)行步驟1005；

步驟1005，中央處理模塊處于保持休眠狀態(tài)；

中央處理模塊繼續(xù)保持休眠狀態(tài)，返回執(zhí)行步驟1002；

步驟1006，啟動AD采樣；