CN101718606A

CN101718606A - 双余度高可靠压力传感器

Info

Publication number: CN101718606A
Application number: CN200910234681A
Authority: CN
Inventors: 李维平; 黄标; 佘德群
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-11-27
Filing date: 2009-11-27
Publication date: 2010-06-02

Abstract

本发明是双余度高可靠压力传感器，包括压力转换接头、两只硅压力敏感芯体、两块硅压力敏感芯体补偿电路、两块电信号放大处理板、不锈钢壳体、电连接器和灌封硅胶，其中两只硅压力敏感芯体焊接在压力转换接头中，两块硅压力敏感芯体补偿电路通过连接电缆分别和两只硅压力敏感芯体相连，两块电信号放大处理板分别和两块硅压力敏感芯体补偿电路输出信号相连接，电信号放大处理板的处理信号通过电路的输出端从航空电连接器接出，压力转换接头、不锈钢壳体及航空电连接器焊接成一体，在该体内灌封硅胶。优点：具有体积小、重量轻、全不锈钢水密结构、耐压防盐雾，抗电磁干扰和过压冲击的特点，频率响应高，综合精度高，温度误差小等特点。

Description

双余度高可靠压力传感器

技术领域

本发明涉及的是测量飞行器及特种机器供油系统、润滑系统、液压系统、气体压缩系统等流体压力的一种双余度高可靠压力传感器，测量介质为气体、液压油等流体，属于压力传感器技术领域。

背景技术

当前飞行器、特种机器中及重点控制过程中，供油系统、润滑系统、液压系统、气体压缩系统等测量压力物理量比较多；常规的压力传感器只能对被测系统进行单一测量。由于测量的重要性、安全性及可靠性要求，通常要求同一个压力点就需要安装两台压力传感器来保证，当一台压力传感器出现故障时，另一台能够正常工作，由于两台传感器存在性能上的差异，以及由于安装在测量系统中的位置不同，结果给测量带来系统性的误差；并且在安装空间上要求比较大；这样就需要一款双余度高可靠压力传感器。

发明内容

本发明提出的是一种双余度高可靠压力传感器，其目的旨在测量系统中一个压力点给出两路相同的信号；利用扩散硅压力敏感元件小型化、温度补偿归一化、处理电路微型化的特点，提出将两个硅压力敏感芯体通过焊接安装在同一压力转换接头中，温度补偿和处理电路集成在同一壳体内部，实现在一个压力测量点上安装一个双余度高可靠压力传感器，得到两路相同的电输出信号。

本发明的技术解决方案：其特征是包括压力转换接头、两只硅压力敏感芯体、两块硅压力敏感芯体补偿电路、两块电信号放大处理板、不锈钢壳体、电连接器和灌封硅胶，其中两只硅压力敏感芯体焊接在压力转换接头中，两块硅压力敏感芯体补偿电路通过连接电缆分别和两只硅压力敏感芯体相连，两块电信号放大处理板分别和两块硅压力敏感芯体补偿电路输出信号相连接，经过电信号放大处理板的处理信号通过输出端口从电连接器输出，压力转换接头、不锈钢壳体及电连接器焊接成一体，在该体内灌封硅胶，微处理电路将经校准的压力敏感元件输出信号放大及转换，输出双路标准0～5V或4～20mA的电信号，经电连接器引出供后续控制器或计算机采样使用。

本发明的优点：该型双余度高可靠压力传感器具有体积小、重量轻、全不锈钢水密结构、耐压防盐雾，抗电磁干扰和过压冲击的特点，频率响应高，综合精度高，温度误差小等特点。

附图说明

附图1是本发明的结构示意图。附图2是压力芯体补偿电路图。

附图3是放大电路板的0～5V输出电路框图。

附图4是放大电路板的4～20mA输出电路框图。

图中的1是压力进入通道、2是压力接口螺纹、3是压力转换接头、4是压力腔室、5是硅压力敏感芯体、6是加强保险孔、7是硅压力敏感芯体和压力转换接头之间连接焊缝、8是硅压力敏感芯体补偿电路、9是固定支架、10是安装螺钉、11是硅压力敏感芯体补偿电路和电信号放大处理板之间连接引线、12是集成信号微处理电路、13是电信号放大处理板、14不锈钢壳体、15是电信号放大处理板和电连接器之间的连接引线、16是电连接器、17是灌封硅胶。

具体实施方式

对照附图1，其结构包括压力转换接头3、两个硅压力敏感芯体5、两路硅压力敏感芯体补偿电路8、固定支架9、4个安装螺钉10、两路电信号放大处理板13、硅压力敏感芯体补偿电路和电信号放大处理板之间连接引线11和电信号放大处理板和电连接器之间的连接引线15、不锈钢壳体14、电连接器16、内部灌封硅胶17；其中两个硅压力敏感芯体5和压力转换接头3之间，先通过螺纹紧固再通过连接焊缝7进行焊接成一整体，两路硅压力敏感芯体补偿电路8分别连接在两个硅压力敏感芯体5上，固定支架9焊接在压力转换接头3上，集成信号微处理电路12和其它电子元器件焊接在两路电信号放大处理板13上，两路电信号放大处理板13通过4个安装螺钉10固定在支架9上，两路电信号放大处理板13通过硅压力敏感芯体补偿电路和电信号放大处理板之间连接引线11和电信号放大处理板和电连接器之间的连接引线15、分别和硅压力敏感芯体补偿电路8及电连接器16连接，电连接器16焊接在不锈钢壳体14上，不锈钢壳体14和压力转换接头3焊接成一整体。

双余度压力传感器的压力转换接头3通过压力接口螺纹2和被测压力设备连接，加强保险孔6固定在被测设备上，防止压力转换接头3因环境振动而产生松动现象；流体的压力通过压力进入通道1进入压力腔室4，分别作用在两个硅压力敏感芯体5上，两个硅压力敏感芯体5上因感受压力信号产生毫伏电信号，两个毫伏电信号分别经过补偿电路8进行温度补偿和归一化调整；经过调整后的两个毫伏电信号分别通过连接引线11传输到电信号放大处理板13中，经过放大和转换产生标准的电压信号0～5V或电流信号4～20mA，再经过电信号放大处理板和电连接器之间的连接引线15通过电连接器(插头)16输出端输出。

对照附图2，电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4是压力敏感芯电桥，电阻R5、电阻R6是调整压力芯体的零点输出，电阻R7、电阻R8是零点温度补偿作用，二极管D1、电阻R9是灵敏度温度补偿和调整压力输出信号的作用。Vin+、Vin-是压力芯体电源的输入端，Vout+、Vout是压力芯体信号的输出端。

对照附图3，由现有的稳压电路、压力芯体和电压放大电路组成，稳压电路对外界供电电源进行二次稳压再提供给压力新芯体和电压放大电路；电压放大电路将压力芯体的信号进行放大处理输出。

对照附图4，由现有技术稳压电路、压力芯体、电压放大电路和V/I转换电路组成，稳压电路对外界供电电源进行二次稳压再提供给压力新芯体和电压放大电路；电压放大电路将压力芯体的信号进行放大处理；V/I转换电路将电压信号转换成恒定的电流信号。

Claims

1.双余度高可靠压力传感器，其特征是包括压力转换接头、两只硅压力敏感芯体、两块硅压力敏感芯体补偿电路、两块电信号放大处理板、不锈钢壳体、电连接器和灌封硅胶，其中两只硅压力敏感芯体焊接在压力转换接头中，两块硅压力敏感芯体补偿电路通过连接电缆分别和两只硅压力敏感芯体相连，两块电信号放大处理板分别和两块硅压力敏感芯体补偿电路输出信号相连接，经过电信号放大处理板的处理信号通过输出端口从电连接器输出，压力转换接头、不锈钢壳体及电连接器焊接成一体，在该体内灌封硅胶，微处理电路将经校准的压力敏感元件输出信号放大及转换，输出双路标准0～5V或4～20mA的电信号，经电连接器引出供后续控制器或计算机采样使用。

2.根据权利要求1所述的双余度高可靠压力传感器，其特征是所述的两只硅压力敏感芯体和压力转换接头之间螺纹紧固，并通过连接焊缝焊接成一整体。

3.根据权利要求1所述的双余度高可靠压力传感器，其特征是所述的固定支架焊接在压力转换接头上。

4.根据权利要求1所述的双余度高可靠压力传感器，其特征是所述的集成信号微处理电路焊接在两路电信号放大处理板上，两路电信号放大处理板通过4个安装螺钉固定在支架上，两路电信号放大处理板通过硅压力敏感芯体补偿电路和电信号放大处理板之间连接引线和电信号放大处理板和电连接器之间的连接引线分别和硅压力敏感芯体补偿电路输入端及电连接器连接。

5.根据权利要求1所述的双余度高可靠压力传感器，其特征是所述的压力转换接头通过压力接口螺纹和被测压力设备连接，加强保险孔固定在被测压力设备上。