CN103900742A - 压力变送器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种压力变送器，所述压力变送器包括信号输入模块、A/D转换模块、信号处理模块、温度补偿模块、D/A转换模块和信号输出模块，所述A/D转换模块电气连接在所述信号输入模块与所述信号处理模块的输入端之间，所述D/A转换模块电气连接在所述信号处理模块的输出端与所述信号输出模块之间，所述温度补偿模块电气连接在所述信号输入模块与所述信号处理模块之间，所述信号输入模块包括压力传感电路和测温电路，所述压力传感电路用于将压力信号转化为与之对应的高度线性化的电压信号，所述测温电路用于采集温度的变化。有效对零点漂移系数和满量程漂移系数进行补偿，有效对软件输出温度进行补偿，保证产品在全温范围内的精度。

Description

压力变送器
技术领域
本发明涉及一种变送器，具体涉及一种压力变送器。
背景技术
压力变送器用于压力监控系统中，当系统中的压力变化时，产生检测信号，经过信号处理模块，转变为相应的模拟电压和电流信号，或者根据不同的报警点设置输出相应的报警信号，用于检测系统的压力和保护系统。而一般的压力变送器，温度漂移只有靠软件用经验值补偿或批量统一进行硬件补偿，甚至没有温度补偿，这样并不能很好地保证产品全温范围内的高精度要求。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种压力变送器，有效对零点漂移系数和满量程漂移系数进行补偿，以及有效对软件输出温度进行补偿，有效保证产品在全温范围内的精度。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：压力变送器，所述压力变送器包括信号输入模块、A/D转换模块、信号处理模块、温度补偿模块、D/A转换模块和信号输出模块，所述信号处理模块包括控制电路、信号调节装置、输出串行数字接口、电压调节器、EEPROM存储器和RAM存储器，所述信号调节装置、输出串行数字接口、电压调节器、EEPROM存储器和RAM存储器分别电气连接在所述控制电路上；
所述A/D转换模块电气连接在所述信号输入模块与所述信号处理模块的输入端之间，所述D/A转换模块电气连接在所述信号处理模块的输出端与所述信号输出模块之间，所述温度补偿模块电气连接在所述信号输入模块与所述信号处理模块之间，所述信号输入模块包括压力传感电路和测温电路，所述压力传感电路用于将压力信号转化为与之对应的高度线性化的电压信号，所述测温电路用于采集温度的变化。
优选的，所述压力传感电路为一压敏电阻连接成的惠斯通电桥。
优选的，所述测温电路为一数字感温芯片。
优选的，所述压力变送器还设有用于输出串行数字接口的通讯装置，所述通讯装置与所述信号处理模块电气连接。
优选的，所述压力变送器还包括防雷击装置，所述防雷击装置设置在所述压力变送器的一端。
优选的，所述压力变送器还包括抗干扰装置，所述抗干扰装置设置在所述压力变送器的一端。
采用本技术方案的有益效果是：有效对零点漂移系数和满量程漂移系数进行补偿，以及有效对软件输出温度进行补偿，有效保证产品在全温范围内的精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术中的技术方案，下面将对实施例技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的电气结构示意图。
图2为本发明的信号处理模块结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1和图2所示，本发明的压力变送器，压力变送器包括信号输入模块、A/D转换模块、信号处理模块、温度补偿模块、D/A转换模块和信号输出模块，信号处理模块对传感器信号进行修正处理并输出给后级电路。信号处理模块包括控制电路、信号调节装置、输出串行数字接口、电压调节器、EEPROM存储器和RAM存储器，所述信号调节装置、输出串行数字接口、电压调节器、EEPROM存储器和RAM存储器分别电气连接在所述控制电路上；
A/D转换模块电气连接在信号输入模块与信号处理模块的输入端之间，D/A转换模块电气连接在信号处理模块的输出端与信号输出模块之间，温度补偿模块电气连接在信号输入模块与信号处理模块之间，信号输入模块包括压力传感电路和测温电路，压力传感电路用于将压力信号转化为与之对应的高度线性化的电压信号，测温电路用于采集温度的变化。
压力传感电路为一压敏电阻连接成的惠斯通电桥。压力传感电路其零点温漂系数和满量程温漂系数可以通过温度补偿模块进行修正，保证其输出的电压信号在全温范围-40℃至150℃内达到0.3%的精度，包括迟滞、回差、线性度和重复性均可达到0.3%的精度。
测温电路为一数字感温芯片。数字感温芯片采集温度的变化，并根据采集到的温度一方面调节数字电阻另一方面用软件对后级输出电路进行温度补偿。
温度补偿模块包括硬件补偿和软件补偿，其中硬件补偿包括零点补偿电阻和满量程补偿电阻，通过调节零点补偿电阻和满量程补偿电阻来改变惠斯特电桥的输出，从而保证全温范围-40℃至150℃内0.3%的精度。相比批量激光调阻，每个产品都是自适应调节，而不是批量调节到一个固定范围。
D/A转换模块是将信号处理模块的输出转化为模拟量提供给输出模块。输出模块是将从D/A转换模块输入的信号转换成传感器最终的输出信号，包括模拟电压和电流输出、报警点输出。
压力变送器还设有用于输出串行数字接口的通讯装置，通讯装置与信号处理模块电气连接。
压力变送器还包括防雷击装置，防雷击装置设置在压力变送器的一端。压力变送器还包括抗干扰装置，抗干扰装置设置在压力变送器的一端。通过设置防雷击装置和抗干扰装置，使压力变送器的EMC和EMI的性能大大提高。
工作原理：压力传感电路将压力信号转化成与之对应的高度线性化的电压信号，电压信号通过A/D转换模块将信号送入信号处理模块，信号处理模块并通过D/A转换模块控制输出模块输出，在全温范围内通过温度补偿模块进行温度补偿，同时通过测温电路对后级输出模块进行温度补偿。
采用本技术方案的有益效果是：有效对零点漂移系数和满量程漂移系数进行补偿，以及有效对软件输出温度进行补偿，有效保证产品在全温范围内的精度。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种压力变送器，其特征在于，所述压力变送器包括信号输入模块、A/D转换模块、信号处理模块、温度补偿模块、D/A转换模块和信号输出模块，所述信号处理模块包括控制电路、信号调节装置、输出串行数字接口、电压调节器、EEPROM存储器和RAM存储器，所述信号调节装置、输出串行数字接口、电压调节器、EEPROM存储器和RAM存储器分别电气连接在所述控制电路上；所述A/D转换模块电气连接在所述信号输入模块与所述信号处理模块的输入端之间，所述D/A转换模块电气连接在所述信号处理模块的输出端与所述信号输出模块之间，所述温度补偿模块电气连接在所述信号输入模块与所述信号处理模块之间，所述信号输入模块包括压力传感电路和测温电路，所述压力传感电路用于将压力信号转化为与之对应的高度线性化的电压信号，所述测温电路用于采集温度的变化。
2.根据权利要求1所述的压力变送器，其特征在于，所述压力传感电路为一压敏电阻连接成的惠斯通电桥。
3.根据权利要求1所述的压力变送器，其特征在于，所述测温电路为一数字感温芯片。
4.根据权利要求1所述的压力变送器，其特征在于，所述压力变送器还设有用于输出串行数字接口的通讯装置，所述通讯装置与所述信号处理模块电气连接。
5.根据权利要求1所述的压力变送器，其特征在于，所述压力变送器还包括防雷击装置，所述防雷击装置设置在所述压力变送器的一端。
6.根据权利要求1所述的压力变送器，其特征在于，所述压力变送器还包括抗干扰装置，所述抗干扰装置设置在所述压力变送器的一端。
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