CN114354021A - 一种抗干扰压力变送电路 - Google Patents
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Abstract
本发明属于传感器测量技术，涉及一种抗干扰压力变送电路，包括DC/DC隔离电路、温度补偿电路、线性光电隔离电路、压力芯体；由DC/DC隔离电路与线性光电隔离电路构成外部隔离电路，使压力变送器内部的温度补偿电路及压力芯体稳定工作，再将内部信号进行隔离转换输出与后级系统适配的模拟信号，实现稳定的高精度压力测量。本发明抗干扰能力强、体积小、宽温区压力可测、精度高。
Description
技术领域
本发明属于传感器测量技术，涉及一种抗干扰压力变送电路，特别是具有模拟隔离功能的电路。
背景技术
在压力变送器应用中，为了得到更为稳定的压力输出信号，压力变送电路的抗干扰能力也不容忽视。
随着飞机上相关系统需求的增多，复杂度更高，供电环境越来越复杂，即使是二次直流电源，有时存在直流电源品质较差，直流电源上仍会存在交流干扰，而直流电源的地与后级采集系统电路的地是同一个地，普通的三线电压输出的压力变送器无法以这种耦合了交流噪声的地为参考电平进行正常工作，而压力变送器需要适应这种环境，且在保证体积小、测压精度高的前提下，对输出信号的稳定性要求也越来越高，因此提高压力变送电路器的抗干扰能力，使压力变送电路与供电电源、后级采集系统适配尤为重要。
发明内容
本发明的目的是：提供一种模拟隔离功能的压力变送电路，用于为在复杂供电环境下实现稳定的压力测量提供解决方案。
本发明的技术方案是：一种抗干扰压力变送电路，包括DC/DC隔离电路、温度补偿电路、线性光电隔离电路、压力芯体；DC/DC隔离电路中DC/DC变换器将外部直流电源进行转换及隔离处理，将外部电源输出稳定的电压及供电地PGND给后端的温度补偿电路、压力芯体稳定供电，DC/DC变换器的1脚、2脚连接外部电源正，10脚、11脚连接外部电源负，并在1脚、2脚和10脚、11脚之间使用瓷介电容C4进行滤波处理，6脚相对于5脚输出稳定的ISO_5V电压，在4脚与8脚之间使用固定电阻R3以及在4脚和5脚之间使用瓷介电容C5抑制DC/DC隔离电路输出端的尖峰电压，在6脚与5脚之间使用瓷介电容C9消除寄生耦合。压力芯体在ISO_5V电压激励下，随介质压力线性输出mV级电压差分信号给温度补偿电路中的U3传感器信号调理器的14脚与16脚，温度补偿电路通过对该信号在常温、低温及高温条件下进行温度补偿，通过传感器信号调理器的9脚输出0.3V～2.8V的电压信号，
线性光电隔离电路将温度补偿电路的输出信号再进行隔离转换，线性光电隔离电路中线性光电隔离放大器的1脚与温度补偿电路中的传感器信号调理器的9脚、10脚相连，4脚、3脚与内部地PGND相连，C9用于去耦，由1脚、2脚、3脚、4脚内部回路组成线性光电隔离电路的前端，前端电源由ISO_5V供电，由8脚、9脚、10脚内部回路以及固定电阻R6、固定电阻R7、瓷介电容C11、瓷介电容C12组成线性光电隔离电路的后端，C9用于去耦，R6、R7、C11、C12用于二阶RC滤波，线性光电隔离电路前端电源由ISO_5V供电，使用温度补偿电路的输出信号驱动前端的发光二极管发光，后端的光接收器接受到前端发光二极管的光而产生光电流，再经过放大电路后输出电压信号。
进一步的，外部电源输出稳定的电压为5V。
进一步的，DC/DC隔离电路中变换器具体为LDCR05S05U。
线性光电隔离放大器具体为GH1147J-A。
温度补偿电路中的传感器具体为ZSC31050。
温度补偿电路的输出信号驱动前端的发光二极管发光，其光强与温度补偿电路的输出信号呈正相关。
输出信号驱动后端的光接收器接受到前端发光二极管的光而产生光电流，光电流大小与光强呈正相关。
最终的输出信号与压力变送器后级采集系统相适配，实现了抗外部干扰的能力。
本发明的优点是：抗干扰能力强、体积小、宽温区压力可测、精度高。
附图说明
图1DC/DC隔离电路原理图；
图2-温度补偿电路原理图；
图3-线性光电隔离电路原理图；
图4图是本发明的功能框架示意图；
其中：1-DC/DC隔离电路，2-温度补偿电路，3-线性光电隔离电路，4-压力芯体。
具体实施方式
下面对本发明做进一步详细说明。本发明的一种抗干扰压力变送电路，其特征在于由DC/DC隔离电路与线性光电隔离电路构成外部隔离电路，使压力变送器内部的温度补偿电路及压力芯体稳定工作，再将内部信号进行隔离转换输出与后级系统适配的模拟信号，实现稳定的高精度压力测量。
压力变送电路前端,使用DC/DC隔离电路(1)将外部直流电源进行转换及隔离处理，将外部电源输出稳定的5V电压(图1中的ISO_5V)及干净的供电地(图1中的PGND)，给后端的温度补偿电路(2)、压力芯体(4)稳定供电，使用LDCR05S05U DC/DC变换器的1脚、2脚连接外部电源正，10脚、11脚连接外部电源负，并在1脚、2脚和10脚、11脚之间使用瓷介电容C4进行滤波处理，6脚相对于5脚输出稳定的ISO_5V电压，在4脚与8脚之间使用固定电阻R3以及在4脚和5脚之间使用瓷介电容C5抑制DC/DC隔离电路输出端的尖峰电压，在6脚与5脚之间使用瓷介电容C9消除寄生耦合。压力芯体在ISO_5V电压激励下，随介质压力线性输出mV级电压差分信号给温度补偿电路(2)中的U3传感器信号调理器的14脚与16脚，温度补偿电路(2)通过对该信号在常温、低温及高温条件下进行温度补偿，通过传感器信号调理器的9脚输出0.3V～2.8V的电压信号，该信号为压力变送电路内部稳定的信号，由于其输出信号参考地是内部地(PGND)，若直接输出给后级采集系统，会因为参考地的不同，无法采集到相对于外部地(图1中的GND)的稳定电压信号，为了使压力变送电路的输出信号能相对于外部地(GND)处于稳定状态，使用线性光电隔离电路(3)将温度补偿电路(2)的输出信号再进行隔离转换，线性光电隔离电路(3)中GH1147J-A线性光电隔离放大器的1脚与温度补偿电路(2)中的ZSC31050传感器信号调理器的9脚、10脚相连，4脚、3脚与内部地PGND相连，C9用于去耦，由1脚、2脚、3脚、4脚内部回路组成线性光电隔离电路(3)的前端，前端电源由ISO_5V供电(参考地PGND)，由8脚、9脚、10脚内部回路以及固定电阻R6、固定电阻R7、瓷介电容C11、瓷介电容C12组成线性光电隔离电路(3)的后端，C9用于去耦，R6、R7、C11、C12用于二阶RC滤波，以及与后端采集系统的内阻抗进行阻抗匹配，有利于电压信号的传输。线性光电隔离电路前端电源由ISO_5V供电(参考地GND)，使用温度补偿电路(2)的输出信号驱动前端的发光二极管发光，其光强与温度补偿电路(2)的输出信号呈正相关，后端电源由5V供电(参考地GND)，后端的光接收器接受到前端发光二极管的光而产生光电流，光电流大小与光强呈正相关，再经过放大电路后输出电压信号，这样就形成了电-光-电的隔离，其最终的输出信号相对于外部地(GND)是稳定的信号，与压力变送器后级采集系统相适配，实现了抗外部干扰的能力。
本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种抗干扰压力变送电路，其特征在于，包括DC/DC隔离电路、温度补偿电路、线性光电隔离电路、压力芯体；DC/DC隔离电路中DC/DC变换器将外部直流电源进行转换及隔离处理，将外部电源输出稳定的电压及供电地PGND给后端的温度补偿电路、压力芯体稳定供电，DC/DC变换器的1脚、2脚连接外部电源正，10脚、11脚连接外部电源负，并在1脚、2脚和10脚、11脚之间使用瓷介电容C4进行滤波处理，6脚相对于5脚输出稳定的ISO_5V电压，在4脚与8脚之间使用固定电阻R3以及在4脚和5脚之间使用瓷介电容C5抑制DC/DC隔离电路输出端的尖峰电压，在6脚与5脚之间使用瓷介电容C9消除寄生耦合；压力芯体在ISO_5V电压激励下，随介质压力线性输出mV级电压差分信号给温度补偿电路中的U3传感器信号调理器的14脚与16脚，温度补偿电路通过对该信号在常温、低温及高温条件下进行温度补偿，通过传感器信号调理器的9脚输出0.3V～2.8V的电压信号，
线性光电隔离电路将温度补偿电路的输出信号再进行隔离转换，线性光电隔离电路中线性光电隔离放大器的1脚与温度补偿电路中的传感器信号调理器的9脚、10脚相连，4脚、3脚与内部地PGND相连，C9用于去耦，由1脚、2脚、3脚、4脚内部回路组成线性光电隔离电路的前端，前端电源由ISO_5V供电，由8脚、9脚、10脚内部回路以及固定电阻R6、固定电阻R7、瓷介电容C11、瓷介电容C12组成线性光电隔离电路的后端，C9用于去耦，R6、R7、C11、C12用于二阶RC滤波，线性光电隔离电路前端电源由ISO_5V供电，使用温度补偿电路的输出信号驱动前端的发光二极管发光，后端的光接收器接受到前端发光二极管的光而产生光电流，再经过放大电路后输出电压信号。
2.根据权利要求1所述的一种抗干扰压力变送电路，其特征在于，外部电源输出稳定的电压为5V。
3.根据权利要求1所述的一种抗干扰压力变送电路，其特征在于，DC/DC隔离电路中变换器具体为LDCR05S05U。
4.根据权利要求1所述的一种抗干扰压力变送电路，其特征在于，线性光电隔离放大器具体为GH1147J-A。
5.根据权利要求1所述的一种抗干扰压力变送电路，其特征在于，温度补偿电路中的传感器具体为ZSC31050。
6.根据权利要求1所述的一种抗干扰压力变送电路，其特征在于，温度补偿电路的输出信号驱动前端的发光二极管发光，其光强与温度补偿电路的输出信号呈正相关。
7.根据权利要求1所述的一种抗干扰压力变送电路，其特征在于，输出信号驱动后端的光接收器接受到前端发光二极管的光而产生光电流，光电流大小与光强呈正相关。
8.根据权利要求1所述的一种抗干扰压力变送电路，其特征在于，最终的输出信号与压力变送器后级采集系统相适配，实现抗外部干扰能力。
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Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0734341U (ja) * | 1993-12-06 | 1995-06-23 | ウシオ電機株式会社 | 圧力センサ |
| CN2225638Y (zh) * | 1995-07-05 | 1996-04-24 | 西安毅达信息系统公司 | 锅炉自动保护监控仪 |
| US20020086460A1 (en) * | 2000-02-14 | 2002-07-04 | Kurtz Anthony D. | Pressure transducer employing on-chip resistor compensation |
| CN201360233Y (zh) * | 2008-12-30 | 2009-12-09 | 卧龙电气集团股份有限公司 | 电流采样温度补偿装置 |
| CN201382046Y (zh) * | 2008-12-31 | 2010-01-13 | 天津理工大学 | 一种液压缸精密行程智能驱动控制电路 |
| CN201653954U (zh) * | 2009-11-25 | 2010-11-24 | 东北林业大学 | 一种木材干燥过程参数自动检测装置 |
| CN102095547A (zh) * | 2010-11-25 | 2011-06-15 | 苏州工业园区广福汽保机电设备有限公司 | 精确测量被测压力的数字式压力表 |
| CN105699004A (zh) * | 2016-04-26 | 2016-06-22 | 成都众山科技有限公司 | 一种基于wifi的无线压力变送器 |
| CN207096764U (zh) * | 2017-08-28 | 2018-03-13 | 福州昌晖自动化系统有限公司 | 压力采集模块 |
| CN108013870A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-05-11 | 苏州润迈德医疗科技有限公司 | 一种有创血压采集电路 |
| CN109375563A (zh) * | 2018-12-28 | 2019-02-22 | 泰渡生物科技(苏州)有限公司 | 蛋白纯化仪大功率步进电机驱动和压力检测模块 |
| CN212867664U (zh) * | 2020-09-08 | 2021-04-02 | 杭州龙康电子有限公司 | 双输出机油压力传感器调整电路 |
| CN213658837U (zh) * | 2020-09-28 | 2021-07-09 | 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 | 一种具备故障自监测功能的隔离式过路电源电压采集电路 |
-
2021
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Patent Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0734341U (ja) * | 1993-12-06 | 1995-06-23 | ウシオ電機株式会社 | 圧力センサ |
| CN2225638Y (zh) * | 1995-07-05 | 1996-04-24 | 西安毅达信息系统公司 | 锅炉自动保护监控仪 |
| US20020086460A1 (en) * | 2000-02-14 | 2002-07-04 | Kurtz Anthony D. | Pressure transducer employing on-chip resistor compensation |
| CN201360233Y (zh) * | 2008-12-30 | 2009-12-09 | 卧龙电气集团股份有限公司 | 电流采样温度补偿装置 |
| CN201382046Y (zh) * | 2008-12-31 | 2010-01-13 | 天津理工大学 | 一种液压缸精密行程智能驱动控制电路 |
| CN201653954U (zh) * | 2009-11-25 | 2010-11-24 | 东北林业大学 | 一种木材干燥过程参数自动检测装置 |
| CN102095547A (zh) * | 2010-11-25 | 2011-06-15 | 苏州工业园区广福汽保机电设备有限公司 | 精确测量被测压力的数字式压力表 |
| CN105699004A (zh) * | 2016-04-26 | 2016-06-22 | 成都众山科技有限公司 | 一种基于wifi的无线压力变送器 |
| CN207096764U (zh) * | 2017-08-28 | 2018-03-13 | 福州昌晖自动化系统有限公司 | 压力采集模块 |
| CN108013870A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-05-11 | 苏州润迈德医疗科技有限公司 | 一种有创血压采集电路 |
| CN109375563A (zh) * | 2018-12-28 | 2019-02-22 | 泰渡生物科技(苏州)有限公司 | 蛋白纯化仪大功率步进电机驱动和压力检测模块 |
| CN212867664U (zh) * | 2020-09-08 | 2021-04-02 | 杭州龙康电子有限公司 | 双输出机油压力传感器调整电路 |
| CN213658837U (zh) * | 2020-09-28 | 2021-07-09 | 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 | 一种具备故障自监测功能的隔离式过路电源电压采集电路 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 郁新, 李元, 汪莹, 侯志恒: "TZ200系列工业压力变送器的研制及应用", 沈阳化工学院学报, no. 02, 25 June 2000 (2000-06-25), pages 107 - 110 * |
| 郑萍 等: "1151压力变送器温度补偿计算机处理系统设计与研究", 四川工业学院学报, no. 2, 28 February 1999 (1999-02-28), pages 20 - 26 * |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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