[發明專利]一種電容式壓力變送器

在審

• 申請號: 202110579760.2
• 申請日: 2021-05-26
• 公開（公告）號: CN113188712A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 黃虹淇;張飛;鄭新宇
• 申請（專利權）人: 上海恩邦自動化儀表股份有限公司
• 主分類號: G01L9/12
• 分類號: G01L9/12
• 代理公司: 上海驍象知識產權代理有限公司 31315
• 代理人: 趙俊寅

本發明提供一種電容式壓力變送器，包括微控制器、模/數轉換模塊、存儲器、穩壓模塊、數/模轉換模塊以及顯示模塊，模/數轉換模塊接收來自壓力敏感元件的模擬量壓力信號，并將模擬量壓力信號轉化為數字量壓力信號后傳送給微控制器，微控制器對數字量壓力信號進行運算處理得到壓力值，并將壓力值分別傳送給顯示模塊和數/模轉換模塊，顯示模塊顯示壓力值，數/模轉換模塊將壓力值轉換成4mA~20mA的電流環輸出，其中模/數轉換模塊采用一片具有數字信號處理功能的模/數轉換芯片。本發明的電容式壓力變送器中采用一片具有數字信號處理功能的模/數轉換芯片，使整個電路設計非常緊湊，成本低、功耗極低且測量精度高。

技術領域

本發明屬于壓力變送器技術領域，尤其涉及一種電容式壓力變送器。

背景技術

壓力變送器為用于檢測液體、氣體類介質壓力的傳感器。目前市面上的電容式壓力變送器產品存在諸多問題，例如：模/數轉換電路采用分立式電路搭建，使得占板面積大、相對耗能高、故障率高，且比較容易受干擾影響；存儲單元采用帶電可擦可編程只讀存儲器即EEPROM，其功耗相對較大(寫入電流2mA)，重寫次數低(100萬次讀寫)，寫入速度慢（速率只有13Mbps）；信號隔離采用光耦，其功耗高（每通道126uA），傳輸速率慢（速率只有1Mbps）；在現場使用過程中儀表數據波動頻繁，數據不穩定；儀表工作一段時間后，屏幕會出現白屏，無顯示的現象。

因此，急需開發一種新型的電容式壓力變送器。

發明內容

本發明實施例提供了一種電容式壓力變送器，以解決現有壓力變送器存在的占板面積大、相對耗能高的問題。

為解決上述技術問題，本發明實施例提供了一種電容式壓力變送器，包括：微控制器、模/數轉換模塊、存儲器、穩壓模塊、數/模轉換模塊以及顯示模塊，外部電源經所述穩壓模塊分別給所述微控制器、所述顯示模塊、所述模/數轉換模塊以及所述存儲器供電，所述模/數轉換模塊接收來自壓力敏感元件的模擬量壓力信號，并將所述模擬量壓力信號轉化為數字量壓力信號后傳送給所述微控制器，同時所述存儲器存儲所述模擬量壓力信號，所述微控制器對所述數字量壓力信號進行運算處理得到壓力值，并將所述壓力值分別傳送給所述顯示模塊和所述數/模轉換模塊，所述顯示模塊顯示所述壓力值，所述數/模轉換模塊將所述壓力值轉換成4mA~20mA的電流環輸出；

其中，所述模/數轉換模塊采用一片具有數字信號處理功能的模/數轉換芯片。

根據本發明的一實施方式，所述模/數轉換芯片的型號為PCAP01AD。

根據本發明的另一實施方式，所述模/數轉換模塊還用于接收來自溫度傳感器的模擬量溫度信號，并將所述模擬量溫度信號轉化為數字量溫度信號后傳送給所述微控制器，所述微控制器對所述數字量溫度信號進行運算處理得到溫度補償值，并將所述溫度補償值通過所述顯示模塊進行顯示。

根據本發明的另一實施方式，所述存儲器為鐵電隨機存儲器。

根據本發明的另一實施方式，所述電容式壓力變送器還包括信號隔離電路模塊，所述模/數轉換模塊輸出的數字量壓力信號經所述信號隔離電路模塊傳送至所述微控制器，其中，所述信號隔離電路模塊采用磁耦進行信號隔離。

根據本發明的另一實施方式，所述電容式壓力變送器還包括電源隔離電路模塊，所述穩壓模塊經所述電源隔離電路模塊給所述模/數轉換模塊和所述存儲器供電，其中，所述電源隔離電路模塊采用變壓器進行電源隔離。

根據本發明的另一實施方式，所述電容式壓力變送器還包括信號處理電路模塊，所述微控制器輸出的壓力值經所述信號處理電路模塊處理后傳送至所述顯示模塊。