[實(shí)用新型]一種將電容信號(hào)轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)的信號(hào)轉(zhuǎn)換板

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202223358648.5
• 申請(qǐng)日: 2022-12-14
• 公開（公告）號(hào): CN219474849U
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂超;丁鑫;陳耀清;蔣可靜;王彬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江中控傳感技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G01L13/06
• 分類號(hào): G01L13/06;G01L19/04
• 代理公司: 杭州杭誠(chéng)專利事務(wù)所有限公司 33109
• 代理人: 劉正君

本實(shí)用新型公開了一種將電容信號(hào)轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)的信號(hào)轉(zhuǎn)換板，包括：電容轉(zhuǎn)電壓模塊，所述電容轉(zhuǎn)電壓模塊與電壓測(cè)量模塊連接,所述電壓測(cè)量模塊與MCU連接，所述MCU與輸出模塊連接；該信號(hào)轉(zhuǎn)換板元器件采用國(guó)產(chǎn)元器件，成本低廉，且能滿足0.1％的信號(hào)變送精度要求，解決了電容式差壓變送器中的關(guān)鍵需求。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及壓力變送器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種將電容信號(hào)轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)的信號(hào)轉(zhuǎn)換板。

背景技術(shù)

信號(hào)轉(zhuǎn)換板主要應(yīng)用在電容型差壓變送器上，是構(gòu)成電容型差壓變送器的主要成本之一。目前市面上的電容型差壓變送器分國(guó)產(chǎn)和非國(guó)產(chǎn)兩類。占據(jù)市場(chǎng)主流的電容型差壓變送器為非國(guó)產(chǎn)的，其最大的缺點(diǎn)就是售價(jià)昂貴，內(nèi)部信號(hào)轉(zhuǎn)換板采用昂貴元器件，且技術(shù)不能自主。國(guó)產(chǎn)電容型差壓變送器的價(jià)格比較便宜，但信號(hào)變送精度不夠。

如中國(guó)專利CN114396980A，公開日2022年04月26日，本發(fā)明公開了一種具有補(bǔ)償功能的懸浮式差壓變送器及其控制方法，包括兩個(gè)第一膜座，兩個(gè)第一膜座邊緣對(duì)焊將二者之間的金屬材質(zhì)膜片固定，每個(gè)第一膜座的內(nèi)側(cè)面分別設(shè)有鍍膜電極，第一膜座的鍍膜電極與膜片組成測(cè)量電容，第一膜座與膜片之間形成感應(yīng)腔；每個(gè)第一膜座外分別設(shè)置有第二膜座，第二膜座與相應(yīng)的第一膜座圍成穩(wěn)壓腔，穩(wěn)壓腔與位于膜片同側(cè)的感應(yīng)腔連通；測(cè)量電容經(jīng)第一信號(hào)處理及AD轉(zhuǎn)換電路連接單片機(jī)，第二膜座的內(nèi)側(cè)面也設(shè)有鍍膜電極，該鍍膜電極與相應(yīng)的第一膜座外側(cè)的金屬面正對(duì)以形成補(bǔ)償電容，補(bǔ)償電容經(jīng)第二信號(hào)處理及AD轉(zhuǎn)換電路連接有單片機(jī)。本發(fā)明從機(jī)械和電學(xué)角度提高傳感器的測(cè)量精度。該方案從機(jī)械結(jié)構(gòu)和電路結(jié)構(gòu)兩方面來(lái)確保信號(hào)傳送精度，但由于器件本身的溫漂系數(shù)的影響，整體的信號(hào)傳送精度受到影響。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是：目前國(guó)產(chǎn)電容型差壓變送器的信號(hào)傳送精度低的技術(shù)問(wèn)題。提出了一種將電容信號(hào)轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)的信號(hào)轉(zhuǎn)換板，有效提高了國(guó)產(chǎn)電容型差壓變送器的信號(hào)傳送精度。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案為：一種將電容信號(hào)轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)的信號(hào)轉(zhuǎn)換板，包括：電容轉(zhuǎn)電壓模塊,所述電容轉(zhuǎn)電壓模塊與電壓測(cè)量模塊連接,所述電壓測(cè)量模塊與MCU連接,所述MCU與輸出模塊連接。

一種將電容信號(hào)轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)的信號(hào)轉(zhuǎn)換板，主要由電容轉(zhuǎn)電壓模塊、電壓測(cè)量模塊、MCU和輸出模塊組成，電容信號(hào)由電容轉(zhuǎn)電壓模塊轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，再由電壓測(cè)量模塊測(cè)量相應(yīng)的電壓信號(hào)，再經(jīng)MCU處理，作用到(4-20)mA直流輸出模塊上，實(shí)現(xiàn)4-20mA直流輸出。

作為優(yōu)選，所述電容轉(zhuǎn)電壓模塊包括電壓比較器電路，所述電壓比較器電路包括比較器N1A和比較器N1B，所述比較器N1A的負(fù)向輸入端與所述比較器N1B的負(fù)向輸入端連接，所述比較器N1A的正向輸入端與待測(cè)電容CH1連接，所述比較器N1B的正向輸入端與待測(cè)電容CL1連接，所述比較器N1A的負(fù)向輸入端與電阻RJ1的一端連接，所述電阻RJ1的另一端與VCC2連接，所述比較器N1A的負(fù)向輸入端與電阻RJ2的一端連接，所述電阻RJ2的另一端與GND2連接，所述電阻RJ2與電容C11串聯(lián)，所述比較器N1A和所述比較器N1B的地端與GND2連接，所述比較器N1A和所述比較器N1B的電源端與VCC2連接，所述比較器N1A的電源端與電容C26的一端連接，所述電容C26的另一端與GND2連接。電阻RJ1和電阻RJ2采用同一批次不同型號(hào)，誤差精度0.1％，溫漂系數(shù)25ppm，這部分的誤差一般都是往一個(gè)方向偏，可以通過(guò)標(biāo)定消除掉，電容充放電的周期在5kHz左右，比較器輸出的翻轉(zhuǎn)電平周期也在5kHz左右，不同的占空比代表電容大小，運(yùn)放輸出翻轉(zhuǎn)的時(shí)間隨溫度變化會(huì)有十納秒級(jí)的變化，存在萬(wàn)分之0.5左右的誤差。