[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

本發明涉及一種高溫敏感型壓力傳感控制系統與方法，采用加法器、比例微分控制模塊、單片機、外接設備驅動機構、壓力傳感器等模塊相互配合形成閉環負反饋控制系統；預設壓力期望值、偏差信號差值最大值與最小值，壓力傳感器測量外接容器壓力值與溫度值，通過溫度補償算法計算出壓力反饋值、并利用非線性補償算法對其進行處理；壓力反饋值經濾波處理后反饋到加法器中進行差值計算得到偏差信號；通過比例微分控制模塊對偏差信號進行調節，然后輸入單片機進行邏輯運算，將得到的壓力控制信號輸出到外接設備驅動機構，以對放氣閥與加氣閥開閉進行控制，從而控制外接容器內壓力。本發明結構簡單、耐高溫、響應速度快、穩定性強、精確度高。

技術領域

本發明涉及自動化控制技術領域，尤其壓力傳感技術領域，具體涉及一種高溫敏感型壓力傳感控制系統與方法。

背景技術

隨著自動化控制技術的迅速發展，以及對壓力傳感器的深入研究，在許多壓力控制系統中，經常需要采集壓力信號，轉化成能夠實現自動控制的電信號。因此，大量壓力傳感器技術在自動控制領域得到廣泛應用。

目前，在壓力控制過程中，要求傳感器不僅能感知壓力信號，而且必須具有良好的準確性和較強的抗干擾能力。但就現在國內的情況來看，單一指標的壓力傳感器應用系統較多，但多指標優化的系統明顯不足，特別是能耐高溫且快速穩定的壓力傳感系統較少。大部分壓力傳感器的內部結構采用溫度敏感元件，面對高溫敏感的環境時，性能就會下降，從而導致整個壓力傳感控制系統的穩定性和準確性的降低甚至崩潰，極大地限制了壓力傳感控制系統的適用范圍。

發明內容

本發明針對現有技術中存在的技術問題，提供一種高溫敏感型壓力傳感控制系統與方法，本發明具有結構簡單、耐高溫、精確度高、快速穩定的特點。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：

一種高溫敏感型壓力傳感控制系統，包括電源模塊、外接容器，還包括比例微分控制模塊、單片機、外接設備驅動機構、壓力傳感器，所述比例微分控制模塊、所述單片機、所述外接設備驅動機構分別在所述外接容器外設置，所述壓力傳感器固定安裝在所述外接容器內；

所述電源模塊分別與所述比例微分控制模塊、所述單片機、所述外接設備驅動機構、所述壓力傳感器電連接，所述電源模塊為所述比例微分控制模塊、所述單片機、所述外接設備驅動機構、所述壓力傳感器提供電源；

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

所述單片機的輸出端作為所述外接設備驅動機構的輸入與所述外接設備驅動機構信號連接，所述單片機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輸出控制信號；

所述外接設備驅動機構用于控制所述外接容器內的壓力；

所述壓力傳感器作為所述比例微分控制模塊的輸入與所述比例微分控制模塊的輸入端信號連接，所述壓力傳感器安裝在所述外接容器內，用于檢測所述外接容器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。

優選地，所述壓力傳感器內包括測壓元件、測溫元件、A/D轉換器、CPU、D/A轉換器、ROM、EPROM、RAM；

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

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