CN1675527A

CN1675527A - 在放大器反馈路径中包括电容式压力传感器的压力测量设备

Info

Publication number: CN1675527A
Application number: CNA038194244A
Authority: CN
Inventors: 约翰·P·舒尔特
Original assignee: Rosemount Inc
Current assignee: Rosemount Inc
Priority date: 2002-08-16
Filing date: 2003-07-28
Publication date: 2005-09-28
Anticipated expiration: 2023-07-28
Also published as: US20040032268A1; JP2005535900A; WO2004017036A2; DE10393130B4; RU2005107328A; WO2004017036A3; CN1675527B; RU2319124C2; AU2003265312A1; US6828802B2; DE10393130T5

Abstract

一种压力测量设备(10)，具有数字时钟电路(22)，用于提供激励时钟(24)和控制输出(26)。积分器(30)包括由控制输出(26)控制的开关、放大器(34)以及连接在放大器反馈路径上的压力传感电容(36)。开关(32)跨接在第一压力传感电容(36)之间。对压力并不敏感的参考电容(47)连接在激励时钟(24)和放大器(34)输入之间。放大器输出表示压力。

Description

在放大器反馈路径中包括电容式压力传感器的压力测量设备

技术领域

本发明通常涉及一种工业压力测量设备。更具体地，本发明涉及一种包括电容式压力传感器的压力测量设备。

背景技术

工业压力测量设备，例如发送器和压力传感模块可以具有或不具有嵌入式微处理器。包括嵌入式微处理器的发送器典型地具有远程调节能力且具有更高的精度、更高的线性度和更高的成本。利用模拟或数字电路且没有嵌入式微处理器通常具有更低的精度、更低的线性度和更低的成本。通过添加复杂的模拟或数字电路而不添加嵌入式微处理器来提高发送器的精度和线性度的修改可能会导致增加的成本、减小的速度，或这两者。

需要提供一种提供提高的线性度和精度而不会增加嵌入式微处理器的成本或复杂电路的压力测量设备。

发明内容

公开了一种用于传感压力的压力测量设备。所述压力测量设备包括数字时钟电路，用于提供激励时钟和控制输出。所述压力测量设备还包括第一积分器。

所述第一积分器包括由控制输出控制的第一开关、第一放大器和电容式压力变换器。所述电容式压力变换器可流体地与工业过程耦连。所述电容式压力变换器具有第一压力传感电容，在放大器反馈路径中电连接在第一放大器输出和第一放大器输入之间。所述第一开关跨接在第一压力传感电容之间。第一放大器输出表示压力。

所述压力测量设备包括第一参考电容，对压力并不敏感且连接在激励时钟和第一放大器输入之间。

通过阅读以下详细描述并参看附图，本发明的这些和各种其他特征以及优点将变得显而易见。

附图说明

图1示出了压力测量设备的一个实施例的示意图。

图2示出了压力测量设备的一个实施例的示意图。

图3示出了压力测量设备的一个实施例的示意图。

图4示出了包括连接在激励时钟和参考电容器之间的分压器的压力测量设备的一部分。

图5示出了用于产生在使用其中利用其的压力传感设备之前能够调节的固定电位的电位电路的一个示例。

图6示出了压力测量设备的一个实施例的方框图。

图7示出了压力测量设备的一个实施例的示意图。

图8示出了图7所示的电路的时序图。

图9示出了压力测量设备的一个实施例的示意电路图。

图10示出了图9所示的电路的时序图。

图11示出了用于改善压力传感器的增益因子的匹配的补偿。

具体实施方式

在图1-11的下述实施例中，公开了在压力测量设备中传感压力的方法和设备。所述压力传感设备包括具有压力传感电容的积分器，在放大器反馈路径电连接在放大器输出和放大器输入之间。开关跨接在压力传感电容之间，并且周期性地重调零压力传感电路上的电荷。对压力不敏感的电容连接在激励电压和放大器输入之间。所述压力测量设备提供了速度、线性度和精度而不会添加嵌入式微处理器的成本或附加的复杂电路。

可以按照不同的配置来制造诸如发送器和压力传感模块等压力测量设备，从而使其利用共面法兰相配合、或利用两个面对法兰相配合或与螺纹或其他已知的压力连接相配合。可以制造范围从包括流体隔离器的压力设备到电容式压力传感器与处理流体直接接触的压力设备的压力设备。压力传感电容可以由各种类型的材料形成，包括金属、玻璃、陶瓷、硅、蓝宝石、石英和构造电容式压力传感器时使用的其他已知材料。所述压力传感电容起能够形成为两个独立的部分，或者如果需要，可以将两个压力传感器形成在单一的衬底上，取决于应用的需要。压力设备中的电路可以包括模拟、数字、离散、集成或定制集成电路，并且不需要嵌入式微处理器。在一个优选配置中，所述电路包括由蓝宝石形成的压力传感电容器，并且与MOS集成电路相连。

图1示出了压力测量设备10的一个实施例的示意图。例如，在用于在工业过程中传感绝对、度量或差分压力P的压力发送器中可以使用一个或多个压力测量设备10。所述压力测量设备10包括数字时钟电路22，用于产生激励时钟24(PH0)和控制输出26(PH1)。通过使用利用MOS开关电路的传统技术，可以制造数字时钟电路22，并且输出PH0和PH1的每一个均具有在28处的DC公共(零)电平和相对于DC公共电平28的最大幅度Vex(峰到峰)(典型地为在2.5到5伏特范围内的固定电压)之间切换的矩形波形。矩形波形PH0典型地与矩形波形PH1异相。在一个优选实施例中，波形PH0和PH1是重叠矩形波。

第一积分器30包括由控制输出26控制的第一开关32、第一放大器34、可流动地与工业过程耦连的电容式压力变换器(未完全示出)。所述电容式压力变换器包括压力传感电容36(C_s)，在放大器反馈路径38中电连接在第一放大器输出40和第一放大器输入42之间。所述第一开关32跨接在压力传感电容36之间。所述第一开关32用于周期性地对压力传感电容36上所存储的电荷进行调零。不可逆放大器输入44与DC公共电位28相连。

第一参考电容47对压力P并不敏感，并且连接在激励时钟24和第一放大器输入42之间，如图所示。

该传感电容C_s建模如下：

C_{S} = \frac{C_{O}}{1 - α P_{N}}

其中0≤P_N≤1，等式0

其中C_O是在归一化压力P_N＝0处的传感器的剩余电容(restcapacitance)，且

是度量因子。在等式0中，将压力相对于范围为满刻度压力的0和100％之间的值P_N进行归一化。

图1所示的配置提供了积分器输出40(V_O)，如等式1所示：

V_{O} = (V_{EX}) \frac{C_{R}}{C_{S}} = (V_{EX}) (1 - α P_{N})

其中C_R＝C_O，等式1

其中V_O和V_EX是峰到峰值。因此，图1所示的压力测量设备10具有处于传感的流体压力P和其电输出V_O之间的所需线性传递函数。为了方便，可以按照C_R＝C_O的方式来选择C_R，从而使C_R/C_O项脱离诸如等式1所示的各种输出函数。可以将图1所示的一个或多个压力传感设备10合并到针对绝对、度量或差分压力传感应用的较大电路。还可以使用压力传感电路10，而无需其他电路，以提供具有表示所感知的压力的峰到峰幅度的矩形波。

图2示出了压力测量设备20的一个实施例的示意图。所述压力测量设备20包括压力测量设备10(如图1所示)。与图1所使用的参考符号相同的图2中所使用的参考符号表示相同或相似的特征。

例如，可以使用压力测量设备20，作为在压力处理中传感绝对压力P的压力发送器。

求和电路46接收由电位电路50所产生的第一放大器输出40(V_O)和第一参考电位48。如结合图5以下更详细地解释的那样，所述电位电路50产生在使用压力传感设备20之间能够在优选实施例中激光微调或手动调节的电位。可选地，求和电路46之一可以与来自如图3、5、6或7所示的第二积分器的电位输出相连。所述求和电路46提供了表示所述压力P的求和电路输出52(V_O2)。所述求和电路46包括运算放大器54、反馈电阻器56(R₂)和输入电阻器58(R1)。

所述求和电路输出52如等式2所示：

V_{O 2} = [V_{Z} (1 + \frac{R_{2}}{R_{1}}) - V_{EX} \frac{C_{R}}{C_{O}} \frac{R_{2}}{R_{1}}] + (V_{EX}) (α) (P_{N}) \frac{C_{R}}{C_{O}} (\frac{R_{2}}{R_{1}})

等式2

观察等式2可以看到，等式1的第一行上的第一项不包括取决于所感知的压力P的项。还可以看到，第二行上的第二项是归一化传感压力P_N的近似线性函数。因此，图2所示的压力测量设备20具有处于传感的流体压力P和其在52处的电输出之间的所需线性传递函数。为了计算方便，可以按照C_R＝C_O的方式来设计压力传感器，从而使C_R/C_O项不考虑诸如等式2所示的等式。

图3示出了包括用于传感压力P的压力传感电容36的压力测量设备60的一个实施例的示意图。图3所示的压力测量设备60包括图2中所示的压力测量设备20，并且与图2所使用的参考符号相同的图3中的参考符号表示相同或相似的特征。

压力测量设备60包括第二参考电容78，对压力不敏感且连接在激励时钟24和第二放大器输入72之间。所述压力测量设备60包括第二积分器62，包括由控制输出26控制的第二开关64、第二放大器66和第三参考电容37。第三参考电容37是固定的且对压力并不敏感，并且在第二放大器反馈路径68中连接在第二放大器输出70和第二放大器输入72之间。所述第二开关64跨接在第二参考电容37之间。所述第二放大器输出70通过输入电阻器76与求和电路74相连。所述第二积分器62用于等价于图2所示的电路50的功能的图3中的功能。

图4示出了类似于图3所示的压力测量设备60的压力测量设备的一部分80，然而在图4中，第一分压器82连接在激励时钟24和第一参考电容47之间。所述分压器82包括连接在电容47和DC公共电位之间的固定电阻器84，并且还包括连接在电容47和激励时钟24之间的可调电阻器86。可调电阻器86可以是可激光微调电阻器或可手动调节电位器。第一分压器82向电容47提供峰到峰电压V_E1。

第二分压器90连接在激励时钟24和第二参考电容78之间。第二分压器90包括连接在第二电容78和DC公共电位之间的固定电阻器92，并且还包括连接在电容78和激励时钟24之间的可调电阻器94。

在图4中，第一积分器30的输出如等式3所示：

V_{O 1} = V_{E 1} \frac{C_{R 1}}{C_{S}} = V_{E 1} (1 - α P_{N 1})

等式3

其中C_R1＝C_O。积分器输出VO1随着归一化压力P_N的变化率如等式4所示：

\frac{{dV}_{O 1}}{{dP}_{N}} = - (V_{E 1}) (α)

等式4

从等式4中可以看到，积分器30的有效度量因子等于

由于可以调节分压器82以改变VE1，因此可以看到，分压器82的调节允许对第一积分器30的有效度量因子进行调节。该配置允许将第一积分器30的有效度量因子与第二积分器62相匹配。如果需要，还可以使用第二分压器90来提供对V_E2的附加调节以实现有效匹配。如果将第二积分器62中的反馈环中的电容选择为压力传感器，所述电路80用于差分压力传感，并且由分压器82、90提供的调节可以用于调节每一个通道的度量因子以取消求和电路输出中的共模差错(对线压力的敏感性)。

图5示出了可调电位电路100的一个示例，用于产生在使用在其中利用其的压力传感设备之前能够激光微调或手动调节的固定电位。例如，电位电路100可以适配为图3所示的电路，作为提供类似于由图3所示的积分器62提供的电位的电位的可选方式。可调电位电路100产生与求和电路104相连的参考电位102(V_Z)。所述可调电位电路100包括电阻式分压器，所述分压器包括固定电阻器106和可调电阻器108。电阻器108可以是可激光微调电阻器或在制造期间调节的可手动调节电阻器。将由电阻式分压器所产生的电压V2耦合到缓冲放大器110，反过来，所述缓冲放大器110产生参考电位102。在图5中，求和电路输出电压由等式5给出：

V_{O} = V_{Z} + \frac{R_{2}}{R_{1}} (V_{O 2} - V_{O 1})

等式5

从等式5中可以看到，可调电位电路100允许调节V_Z以提供对求和电路输出V_O的有效调零。在求和电路104中，优选地，电阻R1A＝R1B＝R1，并且电阻R2A＝R2B＝R2。

可选地，可以使用模拟可切换分压器、电压控制电阻、电容分压器或可编程增益放大器来实现可调电位电路100。

在以下图6-11中所述的实施例中，公开了在差分压力测量设备中传感差分压力的方法和设备。提供了两个积分器通道，并且每一个积分器通道包括用于单独地传感两个压力(P1，P2)之一的压力传感器。所述两个积分器通道在积分器输出与压力输入比上相匹配。通过将第一通道中的电容比与第二通道中的电容比进行匹配来实现积分器通道的匹配。差分压力测量设备提供了速度和精度，而不会增加嵌入式微处理器的成本或附加的复杂电路。

图6示出了压力测量设备200的一个实施例的方框图。压力测量设备200是差分压力测量设备，用于传感压力P1和P2，且提供每一个均表示差分压力(P1-P2)的测量设备输出242、202。

所述测量设备200包括第一参考电容204和第二参考电容206。电容204、206(还被称为参考电容204、206)的每一个均具有对所传感的压力并不敏感的电容值。优选地，所述参考电容204、206具有类似于传感电容210、230的温度特性的温度特性，从而测量到的设备输出242、202具有减小的温度灵敏性。测量设备200中的数字时钟电路244分别将第一和第二激励时钟246、248与第一和第二参考电容204、206相连。优选地，所述数字时钟电路244还将复位时钟250与第一和第二积分器208、228相连。

第一积分器208包括第一压力传感电容210，用于传感过程压力P1。第一积分器208具有与第一参考电容204相连的第一输入212、以及作为第一参考电容204与第一压力传感电容210的第一比值K1的函数而变化的第一积分器输出214。

第二积分器228包括第二压力传感电容230，用于传感过程压力P2。第二积分器228具有与第二参考电容206相连的第二输入232、以及作为第二参考电容206与第二压力传感电容230的第二比值K2的函数而变化的第二积分器输出234。当第一传感压力P1在测量设备200的压力范围上实质上对于第二传感压力P2，则所述第一比值K1与所述第二比值K2相匹配。

积分器208、228的每一个均对其各自的输入212、232处接收到的电荷进行积分，并提供表示从输入212、232中接收到的电荷量或电荷分组的积分器输出214、234。压力传感电容210、230用作积分电容器。

在一个优选实施例中，第一和第二压力传感电容器210、230包括匹配的绝对压力传感器。然而，压力传感电容210、230还可以是匹配的度量压力传感器。

在另一优选实施例中，第一参考电容204与第二参考电容206相匹配。在另一优选实施例中，当第一传感压力在压力测量设备200的压力范围上实质上等于第二传感压力时，第一压力传感电容210与第二压力传感电容230相匹配。

在该应用中所使用的术语“匹配”定义来表示第一组件具有与相应第二组件小于诸如0.5％差别的参数。

测量设备200中的求和电路240接收第一和第二积分器输出214、234，并且提供求和电路输出242。所述求和电路输出242具有表示第一和第二传感压力P1、P2之间的差分压力的峰到峰幅度。求和电路输出242实质上是具有受控占空比的方形波。所述求和电路输出242具有表示第一和第二传感压力P1、P2之间的差分压力的平均DC值。

在一个优选配置中，抽样电路252，例如∑Δ调制器，接收求和电路输出242并提供表示差分压力的数字发送器输出202。如果需要，可以将数字输出202转换为模拟4-20mA(毫安)的输出。在另一优选配置中，不使用抽样电路252，并且求和电路输出242直接与模拟4-20mA输出电路(未示出)直接相连。换句话说，使用抽样电路252是可选的。求和电路可以直接与两线、4-20mA模拟发送器输出电路相连，所述输出电路产生表示差分压力的发送器输出。

优选地，数字时钟电路244向抽样电路252提供抽样时钟254。当在抽样电路输出242处存在表示差分压力的幅度时，所述抽样电路252以抽样时间(还被称为抽样窗)对求和电路输出进行抽样。

下面将结合图7-11所示的示例对电路200进行更详细地描述。

图7示出了压力测量设备300的一个实施例的示意图。压力测量设备300是差分压力测量设备，用于传感压力P1和P2，并提供表示差分压力±(P1-P2)的输出(VO)342。所述测量设备300类似于图6所示的测量设备200，并且包括第一参考电容304和第二参考电容306。图7所示的测量设备300并不包括抽样电路，例如图6所示的抽样电路252。

测量设备300中的数字时钟电路344将第一和第二激励时钟346、348分别与第一和第二参考电容304、306相连。如图7所示，第一和第二激励时钟是相同的信号PH0，因此，实质上，第一激励时钟346与第二激励时钟348同相。

数字时钟电路344还将复位时钟PH1 350与第一和第二电荷积分器308、328相连。下面将结合图8的时序图来更详细地描述数字时钟电路344和输出PH0和PH1。

第一积分器308包括第一压力传感电容310，用于传感压力P1。第一积分器308具有与第一参考电容304相连的第一输入312，并且具有第一积分器输出314。第二积分器328包括第二压力传感电容330。第二积分器328具有与第二参考电容306相连的第二输入332，并且具有第二积分器输出334。

第一和第二积分器308、328的每一个均包括具有在反馈环中运算放大器的输出和其反向输入之间的压力传感电容310、330的差分运算放大器，如图7所示。跨接在每一个压力传感电容310、330上的固态开关用于在每一个积分周期的起始处，在复位间隔期间，将压力传感电容上所存储的电荷复位为零。当激励PH0在复位间隔之后改变状态时，将电荷通过参考电容304、306耦合到积分器上，并存储在压力传感电容器310、330上。在完成积分之后运算放大器的输出电压是参考电容与传感电容的比值的函数。

在测量设备300中的求和电路340接收第一和第二积分器输出314、334，并且提供具有表示电位压力(P2-P1)的幅度的求和电路输出342。求和电路340包括如图所示的差分放大器，并且求和电路输出幅度表示第一和第二积分器输出之间的差值。

求和电路中的差分放大器包括：运算放大器335，用于提供求和输出342；两个输入电阻器337、339，与运算放大器335的输入相连；反馈电阻器343，连接在运算放大器输出和器反向输入之间；以及偏置电阻器341，用于将运算放大器335的同相输入连接到直流公共电位。

下面将结合图8更详细地解释第一和第二积分器输出314、334以及求和电路输出342。

图8示出了图7所示的压力测量设备300的时序图。在图8中，水平轴360、362、364、366、368表示时间。垂直方向表示图7中的每一个信号PH0、PH1、VO1、VO2、VO的幅度。

在370处示出了激励时钟PH0且激励时钟PH0近似为方波。在372处示出了复位时钟PH1。在激励时钟PH0的每一个正向转换371期间，在373处复位时钟PH1较高。PH1脉冲与PH0脉冲的前沿重叠。

在374处示出了第一积分器输出VO1。如图8中所看到的，在复位时钟PH1为高电平的每一个周期373期间，如375处所示，将第一积分器输出VO1驱动为零或复位。所述第一积分器输出VO1在激励时钟PH0的每一个负向转换377之后，上升到非零电平376。

在384处示出了第二积分器输出VO2。如图8中所看到的，在复位时钟PH1为高电平的每一个周期373期间，如385处所示，将第二积分器输出VO2驱动为零或复位。所述第二积分器输出VO2在激励时钟PH0的每一个负向转换377之后，下降到非零电平386。

在390处示出了求和输出VO。求和输出VO包括幅度(V1-V2)，可选地，可以对其进行抽样，并且所述幅度实质上与差分压力(P2-P1)成正比。

图9示出了压力测量设备400的一个实施例的示意图。压力测量设备400是差分压力测量设备，用于传感压力P1和P2且提供表示±(P1-P2)的输出(VO)442。测量设备400类似于图7所示的测量设备300。与图7所使用的参考符号相同的图9所示的参考符号表示相同或相似的特征。在图7所示的电路300中，数字时钟电路344具有与第一和第二参考电容304、306相连的输出PH0，另外，求和电路340提供表示积分器输出314、334之间的差值的求和电路输出。在图9所示的电路400中，数字时钟电路444具有逻辑互补输出PH0和/PH0(/PH0相对于PH0反相)。在图9中，PH0与第一参考电容器304相连，而/PH0与第二参考电容器306相连。在图9中，求和电路440包括求和放大器，且提供表示积分器输出314、334的和的求和电路输出442。

与图7所示的电路300相比，图9中的记录400具有提供给第二参考电容器306的反向激励，并且求和电路440的配置形成了和而非差，有效地消除了在求和电路输出442处的激励反向的效果。在两个电路300和400中，所述输出表示压力差(P2-P1)。下面将结合图10更详细地解释数字时钟电路444的输出PH0、/PH0、PH1和图9中的输出VO1、VO2和VO的操作。

图10示出了图9所示的压力测量设备400的时序图。在图10中，水平轴458、460、462、464、466、468表示时间。垂直反向表示图9中的每一个信号PH0、/PH0、PH1、VO1、VO2、VO的幅度。

在470处示出了第一激励时钟PH0且激励时钟PH0近似为方波。在468处示出了第二激励时钟/PH0且第二激励时钟/PH0是第一激励波形470的逻辑反向。第二激励时钟/PH0与第一激励时钟PH0异相。在472处示出了复位时钟PH1。在激励时钟PH0的每一个正向转换471期间以及在第二激励时钟/PH0的每一个负向转换期间，在473处复位时钟PH1为高电平。

在474处示出了第一积分器输出VO1。如图10中所看到的，在复位时钟PH1为高电平的每一个周期473期间，如475处所示，将第一积分器输出VO1驱动为零或复位。所述第一积分器输出VO1在激励时钟PH0的每一个负向转换477之后，上升到非零电平476。

在484处示出了第二积分器输出VO2。如图10中所看到的，在复位时钟PH1为高电平的每一个周期473期间，如485处所示，将第二积分器输出VO2驱动为零或复位。所述第二积分器输出VO2在激励时钟PH0的每一个负向转换477之后，下降到非零电平486。

在490处示出了求和输出VO。求和输出VO包括幅度(V1-V2)，可选地，可以对其进行抽样，并且所述幅度实质上与差分压力(P2-P1)成正比。

图11示出了用于改善压力传感电容的增益因子的匹配的补偿。图11示出了与求和电路520连接的第一和第二积分器520、522。图11所示的配置类似于图6、7和9所示的配置。求和电路530包括两个输入电阻器524、526。压力传感电容CS和CS2是匹配传感器，然而，在压力范围上的两个压力传感电容CS1和CS的度量因子之间存在极其小的差别。电容式压力传感器的度量因子是电容变化被引起电容变化的所施加压力的变化的比值。为了改善第一和第二传感电容之间的度量因子匹配，在工厂校准过程期间对输入电阻器542、526之一或两个进行激光微调，以改善第一和第二电容的有效度量因子的匹配。

对于电容式压力传感器，传感器电容并不与所传感的压力线性相关，通常，特性曲线的斜率由等式6来表示：

等式6

然而，以上结合图1到11描述的电路提供了(CR/CS)形式的积分器输出。对于该积分器输出，特性曲线的斜率如等式7所示：

等式7

从等式7中可以看到，以上结合图1到11描述的积分器电路产生了高度理想的线性特性，所述积分器电路具有在反馈路径中围绕积分放大器的传感电容CS、以及对连接在放大器输入和激励源之间的压力并不敏感的电容CR。并不需要微处理器的线性化，并且并不需要添加复杂的模拟电路来提供线性化。

应该理解，尽管在前面的描述中已经阐明了本发明的各种实施例的大量特征和优点、以及本发明的各种实施例的结构和功能细节，但是该公开仅是说明性的，并且在由所附权利要求所表达的术语的广义所表示的整个范围上，在本发明的原理内，可以进行细节上尤其是结构和部件设置上的改变。例如，特定的组件可以根据针对压力测量设备的特定应用而变化，同时实质上保持相同的功能，而不脱离本发明的范围和精神。本发明的教导可以应用于其他差分压力传感设备而不会脱离本发明的范围。

Claims

1.一种传感工业过程中的压力的压力测量设备，包括：

数字时钟电路，用于提供激励时钟和控制输出；

第一积分器，包括由控制输出控制的第一开关、第一放大器、以及可流体地与工业过程相耦合的电容式压力变换器，并且具有在放大器反馈路径中连接在第一放大器输出和第一放大器输入之间的第一压力传感电容，所述第一开关跨接在第一压力传感电容之间；所述放大器提供表示压力的输出；以及

第一参考电容，对压力并不敏感，并且连接在激励时钟和第一放大器输入之间。

2.根据权利要求1所述的压力测量设备，其特征在于还包括：

求和电路，用于接收第一放大器输出和第一参考电位；所述求和电路提供表示压力的求和电路输出。

3.根据权利要求2所述的压力测量设备，其特征在于还包括：

第二积分器，包括由控制输出控制的第二开关、第二放大器、以及在第二放大器反馈路径中连接在第二放大器输出和第二放大器输入之间的第二压力传感电容；所述第二开关跨接在第二压力传感电容之间，且第二放大器输出与求和电路相连；以及

第二参考电容，对压力并不敏感，且耦连在激励时钟和第二放大器输入之间。

4.根据权利要求1所述的压力测量设备，其特征在于还包括：

第一分压器，连接在激励时钟和第一参考电容器之间。

5.根据权利要求4所述的压力测量设备，其特征在于还包括：

第二分压器，连接在激励时钟和第二参考电容器之间。

6.根据权利要求4所述的压力测量设备，其特征在于所述第一分压器包括可激光微调电阻器。

7.根据权利要求4所述的压力测量设备，其特征在于所述第一分压器包括可手动调节电位器。

8.根据权利要求2所述的压力测量设备，其特征在于还包括：

可调电位电路，用于提供第一参考电位。

9.根据权利要求8所述的压力测量设备，其特征在于所述可调电位电路包括可激光微调电阻器。

10.根据权利要求8所述的压力测量设备，其特征在于所述可调电位电路包括可手动调节电位器。

11.根据权利要求8所述的压力测量设备，其特征在于所述可调电位电路包括模拟可切换分压器。

12.根据权利要求8所述的压力测量设备，其特征在于所述可调电位电路包括压控电阻。

13.根据权利要求8所述的压力测量设备，其特征在于所述可调电位电路包括电容分压器。

14.根据权利要求8所述的压力测量设备，其特征在于：所述可调电位电路包括可编程增益放大器。

15.一种差分压力测量设备，包括：

第一和第二参考电容；

包括第一压力传感电容的第一积分器，所述第一积分器具有与第一参考电容相连的第一输入、以及作为第一参考电容与第一压力传感电容的第一比值的函数而变化的第一积分器输出；

包括第二压力传感电容的第二积分器，所述第二积分器具有与第二参考电容相连的第二输入、以及作为第二参考电容与第二压力传感电容的第二比值的函数而变化的第二积分器输出；

求和电路，用于接收第一和第二积分器输出，并向求和电路输出提供表示第一和第二传感电压之间的差分压力的幅度；

数字时钟电路，分别将第一和第二激励时钟与第一和第二参考电容器相连；以及

当第一传感压力在差分压力测量设备的压力范围上实质上等于第二传感压力时，第一比值与第二比值相匹配。

16.根据权利要求15所述的差分压力测量设备，其特征在于第一参考电容与第二参考电容相匹配。

17.根据权利要求15所述的差分压力测量设备，其特征在于当第一传感压力在差分压力测量设备的压力范围上实质上等于第二传感压力时，第一压力传感电容与第二压力传感电容相匹配。

18.根据权利要求15所述的差分压力测量设备，其特征在于：所述第一和第二压力传感电容分别传感第一和第二绝对压力。

19.根据权利要求15所述的差分压力测量设备，其特征在于所述数字时钟电路将复位时钟与第一和第二电荷积分器电路相连。

20.根据权利要求15所述的差分压力测量设备，其特征在于还包括抽样电路，用于接收求和电路输出，并且提供表示差分压力的两线、4-20mA模拟发送器输出。

21.根据权利要求20所述的差分压力测量设备，其特征在于所述数字时钟电路产生抽样时钟相位，并且所述抽样时钟相位与抽样电路相连。

22.根据权利要求15所述的差分压力测量设备，其特征在于还包括抽样电路，用于接收求和电路输出并且提供表示差分压力的数字测量设备输出。

23.根据权利要求15所述的差分压力测量设备，其特征在于所述第一激励时钟相对于第二激励时钟反相。

24.根据权利要求23所述的差分压力测量设备，其特征在于：所述求和电路包括差分放大器，并且求和电路输出表示第一和第二积分器输出之间的差值。

25.根据权利要求15所述的差分压力测量设备，其特征在于所述第二激励时钟与第一激励时钟异相。

26.根据权利要求25所述的差分压力测量设备，其特征在于所述求和电路包括差分放大器，并且求和电路输出表示第一和第二积分器输出的和。

27.根据权利要求15所述的差分压力测量设备，其特征在于所述求和电路包括与第一积分器电路相连的第一输入电阻，并且包括与第二积分器电路相连的第二输入电阻、以及从第一输入电阻器的组中选出的电阻，并且第二输入电阻器是微调电阻。

28.根据权利要求15所述的差分压力测量设备，其特征在于所述求和电路与两线、4-20mA模拟发送器输出电路直接相连，所述发送器输出电路产生表示差分压力的发送器输出。