[發明專利]一種高溫敏感型壓力傳感控制系統與方法

在審

• 申請號: 201910313727.8
• 申請日: 2019-04-18
• 公開（公告）號: CN110069031A
• 公開（公告）日: 2019-07-30
• 發明（設計）人: 劉國君;賀承龍;楊維明;趙明俊;陳廣;王旭光;楊國榮;柏磊
• 申請（專利權）人: 湖北大學
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 武漢藍寶石專利代理事務所(特殊普通合伙) 42242
• 代理人: 王振宇

1.一種高溫敏感型壓力傳感控制系統，包括電源模塊(10)、外接容器(7)，其特征在于，還包括比例微分控制模塊(2)、單片機(3)、外接設備驅動機構(4)、壓力傳感器(8)，所述比例微分控制模塊(2)、所述單片機(3)、所述外接設備驅動機構(4)分別在所述外接容器(7)外設置，所述壓力傳感器(8)固定安裝在所述外接容器(7)內；

所述電源模塊(10)分別與所述比例微分控制模塊(2)、所述單片機(3)、所述外接設備驅動機構(4)、所述壓力傳感器(8)電連接，所述電源模塊(10)為所述比例微分控制模塊(2)、所述單片機(3)、所述外接設備驅動機構(4)、所述壓力傳感器(8)提供電源；

所述比例微分控制模塊(2)輸入端與所述壓力傳感器(8)的輸出端信號連接，所述比例微分控制模塊(2)的輸出端作為所述單片機(3)的信號輸入與所述單片機(3)信號連接，所述比例微分控制模塊(2)對接收到的電信號進行調節處理，為所述單片機(3)提供準確、穩定的信號；

所述單片機(3)的輸出端作為所述外接設備驅動機構(4)的輸入與所述外接設備驅動機構(4)信號連接，所述單片機(3)將接收到的信號進行運算處理然后向所述外接設備驅動機構(4)輸出控制信號；

所述外接設備驅動機構(4)用于控制所述外接容器(7)內的壓力；

所述壓力傳感器(8)作為所述比例微分控制模塊(2)的輸入與所述比例微分控制模塊(2)的輸入端信號連接，所述壓力傳感器(8)安裝在所述外接容器(7)內，用于檢測所述外接容器(7)內部壓力值與溫度值，并進行溫度補償和非線性補償后將反饋信號傳遞到所述比例微分控制模塊(2)。

2.根據權利要求1所述一種高溫敏感型壓力傳感控制系統，其特征在于，所述壓力傳感器(8)內包括測壓元件(801)、測溫元件(802)、A/D轉換器(803)、CPU(804)、D/A轉換器(805)、ROM(806)、EPROM(807)、RAM(808)；

所述測壓元件(801)、所述測溫元件(802)分別與所述A/D轉換器(803)的輸入端信號連接，所述測壓元件(801)、所述測溫元件(802)分別將測得的壓力信號、溫度信號傳送到所述A/D轉換器(803)；

所述A/D轉換器(803)輸出端與所述CPU(804)的輸入端信號連接，所述A/D轉換器(803)將接收到的電信號轉換為數字信號并傳輸到所述CPU(804)；

所述CPU(804)通過總線與所述ROM(806)、所述EPROM(807)、所述RAM(808)分別信號連接，所述ROM(806)中裝有溫度補償算法程序與非線性補償算法程序，所述CPU(804)輸出端與所述D/A轉換器(805)的輸入端信號連接，所述CPU(804)將接收到的壓力信號與溫度信號進行運算處理后輸出到所述D/A轉換器(805)進行數模轉換；

所述D/A轉換器(805)將接收到的數字信號轉換為模擬電信號，并作為反饋信號輸出。

3.根據權利要求2所述一種高溫敏感型壓力傳感控制系統，其特征在于，所述壓力傳感器(8)內裝有溫度補償算法程序，所述溫度補償算法程序通過以下公式實現：

K＝f(T)(非線性區)， (1)

P＝P_o＝P_i·K₁(線性區)， (2)

其中，P為壓力反饋值，K為變化率，K₁為線性區的變化率，T為所述測溫元件(802)測得的溫度值，P_i為所述外接容器(7)內的壓力實際值，P_o為所述測壓元件(801)測得的壓力測量值，公式(1)為非線性區溫度與變化率的擬合函數，公式(2)為線性區壓力反饋值P計算公式，公式(3)為非線性區壓力反饋值P計算公式，在線性區時K＝K₁。