CN203323928U - 一种压阻式压力变送器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种压阻式压力变送器，其包括恒流源电路、压阻式传感器、基准电压电路、调理电路及模数转换电路。所述恒流源电路的一端连接压阻式传感器的输入端，另一端连接基准电压电路。所述压阻式传感器的输出端连接调理电路的输入端。所述调理电路的输出端连接模数转换电路的输入端。所述模数转换电路的输入端连接基准电压电路的输出端。本实用新型中恒流源电路的输入端和模数转换电路的参考电压输入端使用了同一个基准电压，从而消除了温度对传感器输出信号的影响，并且变送器精度完全取决于压阻式传感器精度，与基准电压、温度漂移无关。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种变送器，尤其涉及一种压阻式压力变送器。
背景技术
压力变送器是一种接受压力变量,经传感转换后,将压力变化量按一定比例转换为标准输出信号的仪表。变送器的输出信号传输到中控室进行压力指示、记录或控制。但是，传统压力变送器存在如下不足：一、激励源为恒压源时，传感器输出线性较恒流源激励差；二、激励源为通常的恒流源时，因为其所用基准电压与模数转换器的基准电压不共地而被迫使用二个基准电压，其温漂大小和方向不可能一致，变送器精度受温度漂移影响较大。
实用新型内容
本实用新型的目的在于通过一种压阻式压力变送器，来解决以上背景技术部分提到的问题。
为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种压阻式压力变送器，其包括恒流源电路、压阻式传感器、基准电压电路、调理电路及模数转换电路；
所述恒流源电路的一端连接压阻式传感器的输入端，另一端连接基准电压电路，用于提供恒定电流；
所述压阻式传感器的输出端连接调理电路的输入端，用于感知外界压力，并将其转换为相应的电信号，输出给调理电路；
所述调理电路的输出端连接模数转换电路的输入端，用于将所述电信号进行放大、调理，转化为线性电压信号输出给模数转换电路；
所述模数转换电路的输入端连接基准电压电路的输出端，用于利用基准电压电路输出的基准电压，将所述线性电压信号转换为数字信号，输出给处理器，其中，所述基准电压与基准电压电路输出给恒流源电路的基准电压为同一个基准电压。
特别地，所述压阻式传感器为由压敏电阻RS1、压敏电阻RS2、压敏电阻RS3及压敏电阻RS4构成的惠斯通电桥，所述恒流源电路包括二极管D1、电阻R2、运算放大器N1B及双极性晶体管T1；其中，所述惠斯通电桥的第一输入端连接二极管D1的一端，二极管D1的另一端连接电源端VDD，惠斯通电桥的第二输入端连接双极性晶体管T1的集电极，惠斯通电桥的第一输出端和第二输出端均连接调理电路的输入端，双极性晶体管T1的发射极与运算放大器N1B的反向输入端的结点连接电阻R2的一端，电阻R2的另一端接地，运算放大器NB1的同向输入端与基准电压电路输出端、模数转换电路输入端连接。
特别地，所述调理电路选用仪表放大器。
特别地，所述模数转换电路选用模数转换器。
与传统压力变送器相比，本实用新型具有如下优点：一、以恒流源作为激励源，消除了温度对传感器输出信号的影响。二、变送器精度完全取决于压阻式传感器精度，与基准电压、温度漂移无关，消除了温度漂移的影响。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的压阻式压力变送器电路结构图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部内容。
请参照图1所示，本实施例中压阻式压力变送器包括：恒流源电路、压阻式传感器、基准电压电路、调理电路及模数转换电路。
所述恒流源电路的一端连接压阻式传感器的输入端，另一端连接基准电压电路，用于提供恒定电流。所述压阻式传感器的输出端连接调理电路的输入端，用于感知外界压力，并将其转换为相应的电信号，输出给调理电路。所述调理电路的输出端连接模数转换电路的输入端，用于将所述电信号进行放大、调理，转化为线性电压信号输出给模数转换电路。所述模数转换电路的输入端连接基准电压电路的输出端，用于利用基准电压电路输出的基准电压，将所述线性电压信号转换为数字信号，输出给处理器，其中，所述基准电压与基准电压电路输出给恒流源电路的基准电压为同一个基准电压。
于本实施例，所述压阻式传感器为由压敏电阻RS1、压敏电阻RS2、压敏电阻RS3及压敏电阻RS4构成的惠斯通电桥。所述恒流源电路包括二极管D1、电阻R2、运算放大器N1B及双极性晶体管T1。所述调理电路为仪表放大器，其具体包括电阻RS、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、运算放大器N1A、运算放大器N1C、运算放大器N1D。所述模数转换电路为模数转换器ADC。所述基准电压电路为基准电压源REF。
所述惠斯通电桥的第一输入端连接二极管D1的一端，二极管D1的另一端连接电源端VDD，惠斯通电桥的第二输入端连接双极性晶体管T1的集电极，惠斯通电桥的第一输出端连接运算放大器N1C的同相输入端，惠斯通电桥的第二输出端连接运算放大器N1D的同相输入端。双极性晶体管T1的发射极与运算放大器N1B的反向输入端的结点连接电阻R2的一端，电阻R2的另一端接地，运算放大器NB1的同向输入端与基准电压源REF输出端、模数转换器ADC输入端连接。
分析图1中电路可知，若令模数转换器ADC的输出值为Code，则：
Code=VR/R2*As*A1/VR=As*A1/R2
上式中R2为电阻R2阻值，VR为基准电压电路输出的参考电压值，As为压阻式传感器的灵敏度，A1为仪表放大器的放大倍数。由此可知，模数转换器ADC的输出与参考电压VR及其温度漂移无关，如果忽略A1、R2的影响，可以认为变送器的精度完全取决于压阻式传感器。需要说明的是，仪表放大器中的运放均为共模抑制比较高的运放，减小了共模电压的影响，同时通过二极管D1减小了其幅度。
本实用新型的技术方案中恒流源电路的输入端和模数转换电路的参考电压输入端使用了同一个基准电压，从而消除了温度对传感器输出信号的影响，并且变送器精度完全取决于压阻式传感器精度，与基准电压、温度漂移无关。
注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (4)
1.一种压阻式压力变送器，其特征在于，包括恒流源电路、压阻式传感器、基准电压电路、调理电路及模数转换电路；
所述恒流源电路的一端连接压阻式传感器的输入端，另一端连接基准电压电路，用于提供恒定电流；
所述压阻式传感器的输出端连接调理电路的输入端，用于感知外界压力，并将其转换为相应的电信号，输出给调理电路；
所述调理电路的输出端连接模数转换电路的输入端，用于将所述电信号进行放大、调理，转化为线性电压信号输出给模数转换电路；
所述模数转换电路的输入端连接基准电压电路的输出端，用于利用基准电压电路输出的基准电压，将所述线性电压信号转换为数字信号，输出给处理器，其中，所述基准电压与基准电压电路输出给恒流源电路的基准电压为同一个基准电压。
2.据权利要求1所述的压阻式压力变送器，其特征在于，所述压阻式传感器为由压敏电阻RS1、压敏电阻RS2、压敏电阻RS3及压敏电阻RS4构成的惠斯通电桥，所述恒流源电路包括二极管D1、电阻R2、运算放大器N1B及双极性晶体管T1；
其中，所述惠斯通电桥的第一输入端连接二极管D1的一端，二极管D1的另一端连接电源端VDD，惠斯通电桥的第二输入端连接双极性晶体管T1的集电极，惠斯通电桥的第一输出端和第二输出端均连接调理电路的输入端，双极性晶体管T1的发射极与运算放大器N1B的反向输入端的结点连接电阻R2的一端，电阻R2的另一端接地，运算放大器NB1的同向输入端与基准电压电路输出端、模数转换电路输入端连接。
3.根据权利要求1或2任一项所述的压阻式压力变送器，其特征在于，所述调理电路为仪表放大器。
4.根据权利要求3所述的压阻式压力变送器，其特征在于，所述模数转换电路为模数转换器。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN2013203788099U CN203323928U (zh) | 2013-06-27 | 2013-06-27 | 一种压阻式压力变送器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN2013203788099U CN203323928U (zh) | 2013-06-27 | 2013-06-27 | 一种压阻式压力变送器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN203323928U true CN203323928U (zh) | 2013-12-04 |
Family
ID=49663268
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2013203788099U Withdrawn - After Issue CN203323928U (zh) | 2013-06-27 | 2013-06-27 | 一种压阻式压力变送器 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN203323928U (zh) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN103323153A (zh) * | 2013-06-27 | 2013-09-25 | 无锡信大气象传感网科技有限公司 | 一种压阻式压力变送器 |
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| CN112326090A (zh) * | 2020-10-28 | 2021-02-05 | 西安工程大学 | 一种输电杆塔螺栓实时松动程度监测装置 |
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2013
- 2013-06-27 CN CN2013203788099U patent/CN203323928U/zh not_active Withdrawn - After Issue
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