[發明專利]一種壓力傳感器的數據采集裝置及方法

有效

• 申請號: 201910370923.9
• 申請日: 2019-05-06
• 公開（公告）號: CN110006585B
• 公開（公告）日: 2023-10-24
• 發明（設計）人: 鮑淵智
• 申請（專利權）人: 上海掌門科技有限公司
• 主分類號: G01L19/08
• 分類號: G01L19/08;G05B19/042
• 代理公司: 北京唯智勤實知識產權代理事務所(普通合伙) 11557
• 代理人: 陳佳

本申請的目的是提供一種壓力傳感器的數據采集裝置及方法，本申請的采集裝置包括電源、微處理器、數模轉換電路、恒流源電路、壓力傳感器及模數轉換電路，通過所述采集裝置，確定所述數模轉換電路輸出的穩定電壓基準信號，作為基準電壓；從所述模數轉換電路中獲取轉換后的采集點的電壓，其中，所述采集點為所述壓力傳感器、所述恒流源電路及所述模數轉換電路的共同連接點；根據所述基準電壓、所述轉換后的采集點的電壓及電源電壓確定所述壓力傳感器當前的壓力值。從而使得壓力傳感器在不同壓力段下的輸出信號的電壓能保持在一個相對穩定的范圍內，具有較高的數據采集精度。

技術領域

本申請涉及壓力傳感器領域，尤其涉及一種壓力傳感器的數據采集裝置及方法。

背景技術

傳感器技術與通信技術、計算機技術構成現代信息產業的三大支柱。其中，傳感器技術是一項相對通信技術和計算機技術落后的瓶頸工業。傳統傳感器因功能、特性、體積等難以滿足現代計算機技術、通信技術對精度、可靠性、耐候性、信息處理能力等要求而逐漸被淘汰。薄膜壓力傳感器是隨著薄膜技術的發展而誕生的一種性能優良的新型壓力傳感器，其采用高精密和印刷技術，具有精度高、工作溫度范圍寬、穩定性好等優良特點。而對于薄膜傳感器的數據采集，目前通常采用一套固定參數電路去驅動薄膜傳感器，輸出結果范圍變化范圍較大，導致精度不易保持一致，后級采集電路的設計也較為復雜。

發明內容

本申請的一個目的是提供一種壓力傳感器的數據采集裝置及方法，解決現有技術中薄膜壓力傳感器的數據采集時的輸出結果范圍變化較大、精度不易保持一致，采集電路設計復雜，計算復雜的問題。

根據本申請的一個方面，提供了一種壓力傳感器的數據采集裝置，包括：

電源；

微處理器，所述微處理器與所述電源連接；

數模轉換電路，所述數模轉換電路分別與所述微處理器及所述電源相連接；

恒流源電路，所述恒流源電路分別與所述數模轉換電路及所述電源相連接；

壓力傳感器，所述壓力傳感器分別與所述恒流源電路及所述電源相連接；

模數轉換電路，所述模數轉換電路分別與所述壓力傳感器、所述微處理器及所述電源相連接。

進一步地，所述數模轉換電路包括數模轉換器及濾波電路，所述數模轉換器與所述濾波電路連接，所述濾波電路與所述恒流源電路連接。

進一步地，所述濾波電路包括第一電阻和第一電容，所述第一電阻分別與所述數模轉換器及所述第一電容相連接，所述第一電容的一端接地。

進一步地，所述恒流源電路包括：

運算放大器，所述運算放大器與所述濾波電路連接；

場效應管，所述場效應管分別與所述運算放大器及所述壓力傳感器相連接；

采樣電阻，所述采樣電阻與所述場效應管連接，所述采樣電阻一端接地；

負反饋電路，負反饋電路分別與所述運算放大器及所述采樣電阻相連接。

進一步地，所述負反饋電路包括第二電阻和第三電阻，所述第二電阻與所述第三電阻連接，所述第二電阻一端接地。

根據本申請另一個方面，還提供了一種壓力傳感器的數據采集方法，使用前述所述的數據采集裝置，所述方法包括：

確定所述數模轉換電路輸出的穩定電壓基準信號，作為基準電壓；

從所述模數轉換電路中獲取轉換后的采集點的電壓，其中，所述采集點為所述壓力傳感器、所述恒流源電路及所述模數轉換電路的共同連接點；

根據所述基準電壓、所述轉換后的采集點的電壓及電源電壓確定所述壓力傳感器當前的壓力值。