CN204612690U - 高精度气压式高度表 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高精度气压式高度表，包括压力传感器组件，所述压力传感器组件通过激励放大器连接F/D转换器的输入端，通过温度放大器连接A/D转换器的输入端，所述A/D转换器的输入端还通过信号调理电路连接有多圈电位计，所述F/D转换器的输出端和A/D转换器的输出端与单片机相连接，所述单片机连接有显示装置，所述压力传感器组件为振动筒压力传感器组件，由静压传感器和全压传感器组成，所述静压传感器和全压传感器均是由振动筒传感器和保持放大器电路板组成。本实用新型采用振动筒式压力传感器，结合单片机技术，对引起测量压力的温度误差、静压误差和非线性误差进行了补偿，进一步提高了实际精度。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种高度表，尤其涉及高精度气压式高度表。
背景技术
气压式高度表是通过感受大气压力，指示飞机飞行高度的仪表，正确地测量和选择飞行高度，对充分发挥飞机性能，减少燃油消耗，节约飞机时间和保证飞行安全都有十分重要的意义。传统的气压式高度表存在机械部件带来的机械误差和温度误差。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种高精度气压式高度表，避免了传统气压式高度表存在机械部件带来的机械误差，同时能够修正温度误差。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本实用新型通过以下技术方案实现：
高精度气压式高度表，包括压力传感器组件，所述压力传感器组件通过激励放大器连接F/D转换器的输入端，通过温度放大器连接A/D转换器的输入端，所述A/D转换器的输入端还通过信号调理电路连接有多圈电位计，所述F/D转换器的输出端和A/D转换器的输出端与单片机相连接，所述单片机连接有显示装置，所述压力传感器组件为振动筒压力传感器组件，由静压传感器和全压传感器组成，所述静压传感器和全压传感器均是由振动筒传感器和保持放大器电路板组成；所述单片机还连接有传感器特性存储器。
进一步的，所述振动筒传感器由振动筒、激振线圈、拾振线圈、基座和外保护筒组成，所述振动筒上端密封，下端固定在基座上，所述激振线圈和拾振线圈在振动筒内定距间隔成空间十字交叉排列，所述基座位于振动筒内设有贯穿上下表面的进气孔，内部设有感温二极管，所述外保护筒和振动筒之间抽成真空。
进一步的，所述保持放大器电路板上装设有前置放大器、驱动放大器、锁存器和存有传感器特征数据的可编程只读存贮器。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型采用振动筒式压力传感器，结合单片机技术，对引起测量压力的温度误差、静压误差和非线性误差进行了补偿，进一步提高了实际精度，与传统膜合式气压表相比，具有精度高、结构简单、体积小和重量轻的优点。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1是本实用新型的一种实施例的结构框图；
图2是本实用新型的静压传感器或全压传感器的结构示意图；
图中标号说明：1-压力传感器组件，11-振动筒传感器，111-振动筒，112-激振线圈，113-拾振线圈，114-基座，115-外保护筒，116-进气孔，117-感温二极管，118-真空，12-保持放大器电路板，
2-激励放大器，3-F/D转换器，4-温度放大器，5-A/D转换器，6-信号调理电路，7-多圈电位计，8-单片机，9-显示装置，10-传感器特性存储器。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本实用新型。
如图1和图2所示，高精度气压式高度表，包括压力传感器组件1，所述压力传感器组件1通过激励放大器2连接F/D转换器3的输入端，通过温度放大器4连接A/D转换器5的输入端，所述A/D转换器5的输入端还通过信号调理电路6连接有多圈电位计7，所述F/D转换器3的输出端和A/D转换器5的输出端与单片机8相连接，所述单片机8连接有显示装置9，所述压力传感器组件1为振动筒压力传感器组件，由静压传感器和全压传感器组成，所述静压传感器和全压传感器均是由振动筒传感器11和保持放大器电路板12组成；所述单片机8还连接有传感器特性存储器10。
进一步的，如图2所示，所述振动筒传感器11由振动筒111、激振线圈112、拾振线圈113、基座114和外保护筒115组成，所述振动筒111上端密封，下端固定在基座114上，所述激振线圈112和拾振线圈113在振动筒111内定距间隔成空间十字交叉排列，所述基座114位于振动筒111内设有贯穿上下表面的进气孔116，内部设有感温二极管117，所述外保护筒115和振动筒111之间抽成真空118。
进一步的，所述保持放大器电路板12上装设有前置放大器、驱动放大器、锁存器和存有传感器特征数据的可编程只读存贮器。
本实施例的工作原理如下：
振动筒式压力传感器，电源未接通时，振动筒处于静止状态；接通直流电源，放大器的固有噪声在激振线圈中产生微弱的随机脉冲，该脉冲信号通过激振线圈导致磁场改变，形成脉动力，引起振动筒的筒壁变形，使振动筒以低振幅的谐振频率振动；筒壁的振动改变了拾振线圈的磁路，从而在拾振线圈中产生感应电势，经放大器放大整形后再反馈到激振线圈，形成一个正反馈回路，因此，振动筒迅速进入谐振状态。
进行误差补偿时，在不同温度条件下，对各个压力点的低频周期进行测试并用数学方法对其特性进行处理，将得到的非线性和温度误差数据以数据表格的形式存放在只读存贮器中。这样，当已知对应于被测压力的频率和传感器的温度时，通过F/D转换器和A/D转换器将频率信号和温度信号转换为数字量送到单片机中，再根据特性数据存贮器中存放的数据，就能对压力传感器的非线性误差和温度误差自动进行修正。
振动筒压力传感器组件接收来自空速管收集的静压和全压，并转换为与所受压力成一一对于关系的频率信号，再经F/D转换器变换为数字量送到单片机，同时利用感温二极管感受传感器所处的环境温度，并将温度信号转变为模拟电压信号输出到单片机。
多圈电位计用于实现气压装订，输出的模拟电压信号需进行调理和滤波，经信号调理电路和A/D转换器由单片机分时采样转换为数字量。信号调理电路采用集成运算放大器及外围阻容元件组成的RC一阶低通滤波电路。
Claims (3)
1.高精度气压式高度表，包括压力传感器组件（1），所述压力传感器组件（1）通过激励放大器（2）连接F/D转换器（3）的输入端，通过温度放大器（4）连接A/D转换器（5）的输入端，所述A/D转换器（5）的输入端还通过信号调理电路（6）连接有多圈电位计（7），所述F/D转换器（3）的输出端和A/D转换器（5）的输出端与单片机（8）相连接，所述单片机（8）连接有显示装置（9），其特征在于：所述压力传感器组件（1）为振动筒压力传感器组件，由静压传感器和全压传感器组成，所述静压传感器和全压传感器均是由振动筒传感器（11）和保持放大器电路板（12）组成；所述单片机（8）还连接有传感器特性存储器（10）。
2.根据权利要求1所述的高精度气压式高度表，其特征在于：所述振动筒传感器（11）由振动筒（111）、激振线圈（112）、拾振线圈（113）、基座（114）和外保护筒（115）组成，所述振动筒（111）上端密封，下端固定在基座（114）上，所述激振线圈（112）和拾振线圈（113）在振动筒（111）内定距间隔成空间十字交叉排列，所述基座（114）位于振动筒（111）内设有贯穿上下表面的进气孔（116），内部设有感温二极管（117），所述外保护筒（115）和振动筒（111）之间抽成真空（118）。
3.根据权利要求1所述的高精度气压式高度表，其特征在于：所述保持放大器电路板（12）上装设有前置放大器、驱动放大器、锁存器和存有传感器特征数据的可编程只读存贮器。
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| CN204612690U true CN204612690U (zh) | 2015-09-02 |
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| CN (1) | CN204612690U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110411630A (zh) * | 2019-08-02 | 2019-11-05 | 西安微电子技术研究所 | 一种振动筒压力传感器及其特性补偿方法 |
| CN114544042A (zh) * | 2022-04-27 | 2022-05-27 | 成都凯天电子股份有限公司 | 一种变温条件下的振动筒压力传感器的压力误差补偿方法 |
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2015
- 2015-03-31 CN CN201520188476.2U patent/CN204612690U/zh not_active Expired - Fee Related
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| CN114544042A (zh) * | 2022-04-27 | 2022-05-27 | 成都凯天电子股份有限公司 | 一种变温条件下的振动筒压力传感器的压力误差补偿方法 |
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