[實用新型]智能壓力變送器電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520350230.0
• 申請日: 2015-05-27
• 公開（公告）號: CN204740082U
• 公開（公告）日: 2015-11-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張宇;田英明;胡珺珺;艾軍;何艷
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶川儀自動化股份有限公司
• 主分類號: G01L1/00
• 分類號: G01L1/00;G01L19/04;G01L23/08;G01K1/02
• 代理公司: 重慶志合專利事務(wù)所 50210
• 代理人: 胡榮琿

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及壓力變送器領(lǐng)域，尤其涉及一種智能壓力變送器電路。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的壓力變送器現(xiàn)場調(diào)校復(fù)雜，效率低，其采樣精度已不能夠滿足現(xiàn)階段自動化客戶所需0.075％精度的壓力變送器儀表，以及產(chǎn)品需要升級換代研發(fā)需求。且現(xiàn)有的壓力變送器靈敏度也較低。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種智能壓力變送器電路，本智能壓力變送器電路實現(xiàn)了壓力和溫度的24位的AD采樣，這樣不僅提高了AD的采樣精度，同時還提高了溫壓補償線性修正運算輸出壓力系數(shù)和溫度系數(shù)的精度。

本實用新型為解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案為：一種智能壓力變送器電路，包括傳感器部分、微控制器、AD采樣電路、HART總線通訊電路、壓力信號采集電路、溫度信號采集電路，所述壓力信號采集電路用于接收壓力/差壓傳感器采集的壓力信號，并傳遞給AD采樣電路，所述溫度信號采集電路用于接收傳感器部分采集的溫度信號，并傳遞給AD采樣電路，所述AD采樣電路用于分別采樣壓力和溫度信號，并將得到的壓力AD采樣值和溫度AD采樣值傳遞給微控制器，所述HART總線通訊電路用于實現(xiàn)微控制器與溫壓補償線性修正系統(tǒng)中的主站工控機之間的通信，用于實現(xiàn)主站工控機對在線待溫壓補償?shù)闹悄軌毫ψ兯推鞯膲毫蜏囟刃盘枠硕ú蓸印鞲衅鞑糠譃閴毫?差壓傳感器。

所述壓力信號采集電路包括第一運放D1A、第二運放D1B以及若干電阻，所述第一運放D1A的同相輸入端分別與壓力傳感器的第一輸出端、第2個電阻R2的一端連接，第2個電阻R2的另一端與第一運放D1A的輸出端連接，第一運放D1A的反相輸入端分別與第13個電阻R13的一端、第15個電阻R15的一端連接，第13個電阻R13的另一端與第一運放D1A的輸出端連接，第一運放D1A的輸出端經(jīng)第1個電阻R1與AD采樣電路的第一輸入端連接，第15個電阻R15的另一端分別與第14個電阻R14的一端、第二運放D1B的反相輸入端連接，第14個電阻R14的另一端與第二運放D1B的輸出端連接，第二運放D1B的同相輸入端分別與壓力傳感器的第二輸出端、第4個電阻R4的一端連接，第4個電阻R4的另一端與第二運放D1B的輸出端連接，第二運放D1B的輸出端經(jīng)第3個電阻R3與AD采樣電路的第二輸入端連接。

所述溫度信號采集電路包括若干電阻、電容，第5個電阻R5的一端與溫度傳感器的輸出端連接，第5個電阻R5的另一端分別與第6個電阻R6的一端、第4個電容C4的一端連接，第6個電阻R6的另一端接地，第4個電容C4的另一端分別與第7個電阻R7的一端、第8個電阻R8的一端、第5個電容C5的一端連接，第7個電阻R7的另一端與電源的輸出端AVDD連接，第8個電阻R8的另一端、第5個電容C5的另一端均接地，第4個電容C4的兩端分別與AD采樣電路的第三、四輸入端連接。

所述微控制器與AD采樣電路之間采用SPI總線進行通訊。

所述AD采樣電路采用24位的4組差分采樣通道的ADS1241采樣芯片D4，用于完成壓力信號A+和A-和溫度信號T+和T-的數(shù)字采集。

所述微控制器采用型號為M16CM3030RFCP的微控制器。

還包括存儲器，用于存儲主站工控機傳遞的溫壓補償線性修正系數(shù)。

所述存儲器采用非易失性存儲器D2。

所述HART總線通訊電路采用HART驅(qū)動芯片D11。

本實用新型采用上述技術(shù)方案的有益效果為：傳感器的壓力差分信號(N1和COM)經(jīng)過運放后通過接插件(A+和A-)傳輸給數(shù)字控制板的AD端，傳感器的溫度信號(T)經(jīng)過采樣標定電阻后形成差分信號(T+和T-)通過接插件傳輸給數(shù)字控制板的AD端，AD采樣電路用于完成壓力信號(A+和A-)和溫度信號(T+和T-)的數(shù)字采集，然后主板的微控制器通過SPI總線控制芯片采樣通道的切換，并讀取當前實時壓力和溫度數(shù)據(jù)信號的處理結(jié)果。HART總線通訊電路用于完成PDS變送器主板與溫壓補償系統(tǒng)控制主站之間的通信，實現(xiàn)主站對在線溫壓補償壓力/差壓傳感器壓力和溫度信號標定采樣，最終實現(xiàn)在線所有傳感器的溫壓補償線性修正的過程，并將線性修正系數(shù)通過HART總線寫入至對應(yīng)壓力傳感器的非易失性存儲器內(nèi)，同時將線性修正系數(shù)等數(shù)據(jù)進行保存?zhèn)浞荩瓿勺兯推鞯恼{(diào)校。