CN204758198U

CN204758198U - 智能型微差压变送器

Info

Publication number: CN204758198U
Application number: CN201520492821.1U
Authority: CN
Inventors: 郭健
Original assignee: Sichuan Qisheng Technology Co Ltd
Current assignee: Sichuan Qisheng Technology Co Ltd
Priority date: 2015-07-10
Filing date: 2015-07-10
Publication date: 2015-11-11
Anticipated expiration: 2025-07-10

Abstract

本实用新型公开了智能型微差压变送器，包括微处理器、A/D转换器、D/A转换器、液晶显示器、调制解调器、键盘、存储器、稳压器、V/I转换电路及电源，其中，A/D转换器、D/A转换器、液晶显示器、调制解调器、键盘、存储器、稳压器均与微处理器连接，V/I转换电路输入端与D/A转换器的输出端连接，电源与稳压器连接且为微处理器供电。本实用新型整体结构简单，便于实现，成本低，本实用新型应用时具有通用性，便于在民用领域推广应用。

Description

智能型微差压变送器

技术领域

本实用新型涉及压力测量装置，具体是智能型微差压变送器。

背景技术

压力测量是最基本的工业测量之一，最早、最典型的压力测量仪表是弹簧管式压力表，依据弹性变形原理，将压力的变化直接通过非对称界面铜合金管的弯曲程度、传动放大并指示出来。随着先进制造技术、新材料技术、微电子技术和信息技术的飞速发展，非电量测量技术促使压力测量的方式得到巨大的飞跃。已从单纯的机械测量（如弹簧管式、膜片式、隔膜式压力表），发展到各种不同原理的压力传感器，如电阻应变式、电容式、压电式、扩散硅压阻式压力传感器等。通过仪表专用集成电路（ASIC）技术，将上述不同的传感器输出的有源信号进行调理、放大，即制造出一个完整的压力变送器，可以实现工业现场压力信号的精确测量，并输出4～20mA标准信号。

近年来，压力变送器广泛应用于化工、冶金、发电等大规模工业领域，然而，现有压力变送器为了适应工业领域的需求，普遍结构复杂，成本较高，不具有行业通用性，进而不便于在民用领域推广应用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种智能型微差压变送器，其整体结构简单，便于实现，成本低，具有通用性，进而便于在民用领域推广应用。

本实用新型解决上述问题主要通过以下技术方案实现：智能型微差压变送器，包括微处理器、A/D转换器、D/A转换器、液晶显示器、调制解调器、键盘、存储器、稳压器、V/I转换电路及电源，所述A/D转换器、D/A转换器、液晶显示器、调制解调器、键盘、存储器、稳压器均与微处理器连接，所述V/I转换电路输入端与D/A转换器的输出端连接，所述电源与稳压器连接且为微处理器供电。本实用新型应用时，传感器采集的模拟信号输入A/D转换器，由A/D转换器转换成数字量后送入微处理器，微处理器将处理后的数字量输入D/A转换器，经V/I转换电路输出4～20mA标准电流信号。在数字通信时，微处理器通过调制解调器以4～20mA电流环路接收数据或向介质传送数据。

进一步的，智能型微差压变送器，还包括温度传感器，所述温度传感器与微处理器连接。

进一步的，所述温度传感器采用TMP100芯片。

进一步的，所述微处理器采用MPS430F135芯片。微处理器要控制A/D转换器、D/A转换器、调制解调器、键盘、液晶显示模块，因此需要的I/O口比较多，而MSP430F135共有48个I/O口，其中有16个有中断功能，使本实用新型能满足I/O口的需求。

因HART通信协议可同时输出标准的4－20mA模拟信号和数字信号，能够和许多现有的模拟式现场仪表兼容，进一步的，所述调制解调器采用HART调制解调器。如此，本实用新型应用时采用HART通信协议，能使本实用新型的应用范围更加宽泛。

进一步的，所述稳压器采用AD421芯片。

进一步的，所述D/A转换器采用AD7789芯片。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：（1）本实用新型包括微处理器、A/D转换器、D/A转换器、液晶显示器、调制解调器、键盘、存储器、稳压器、V/I转换电路及电源，其中，A/D转换器、D/A转换器、液晶显示器、调制解调器、键盘、存储器、稳压器均与微处理器连接，V/I转换电路输入端与D/A转换器的输出端连接，电源与稳压器连接且为微处理器供电，本实用新型采用上述结构，整体结构简单，使用器件少，成本低，在本实用新型安装设计时可使本实用新型的整体体积较小，具备行业通用性，便于在民用领域推广应用。

（2）本实用新型针对民用领域对微差压变送器的具体要求因使用环境而异，与传统的工业领域大投入、高产出、标准化设计、规模化生产存在较大区别的特性，选择适宜的微差压传感器，并采用单片机技术，开发智能型微差压变送器的设计平台，具备通信功能，且便于批量生产规模，具有较大的经济效益和社会效益。

附图说明

图1为本实用新型一个具体实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本实用新型做进一步地的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例：

如图1所示，智能型微差压变送器，包括微处理器、A/D转换器、液晶显示器、调制解调器、键盘、存储器、稳压器、温度传感器、V/I转换电路及电源，A/D转换器、D/A转换器、液晶显示器、调制解调器、键盘、存储器、稳压器及温度传感器均与微处理器连接，V/I转换电路输入端与D/A转换器的输出端连接，电源与稳压器连接且为微处理器供电。本实施例的存储器用来存储传感器的特性参数、现场命令、现场状态等工作参数。本实施例的微处理器采用美国德州仪器（TI）公司的MPS430F135低功耗16位单片机，温度传感器采用TMP100芯片，调制解调器采用HART调制解调器，稳压器采用AD公司的集成IC芯片AD421，A/D转换器采用ADC0809芯片，D/A转换器采用AD7789芯片。其中，AD421是一种电流环与电源相结合，数字信号控制输出4～20mA，专为现场总线HART通信设计的一款工业级芯片，其内部有一个可选择的调节器，可以控制输出5V、3.3V、3V的电压，供给其它设备使用，其同时也可以输出2.5V和1.25V的精确的参考电压。AD421内部有一个16位的sigma-deltaDAC模块，控制4～20mA电流输出。本实施例在具体实施时，HART调制解调器的信号输出端和输入端分别接一个波形整形和带通滤波器，以加强通信的可靠性。

本实施例在具体连接时，键盘接在微处理器的P1口上，该I/O端口带有中断功能，因此可以用来进行实时调节。D/A转换器采用的是AD7789，该芯片带有一个普通的串口，因此用微处理器P3口模拟一个串行通信时序，实现与AD7789通信。HART调制解调器带有一个标准的异步串行通信口（UART），因此直接把它的异步串行通信口与微处理器的异步串行通信口连接，实现与HART调制解调器芯片的通信。稳压器和液晶显示器是普通的串口，因此也用微处理器的I/O口模拟串行通信时序，实现数据传输。温度传感器选择TI公司的TMP100，该芯片是一个12位的温度传感器芯片，它自动测量外部温度，并进行滤波和校正，最后输出一个12位的数字信号，该芯片自带一个I2C总线接口，接在微处理器的P2口上，使用微处理器的P2口模拟了一个I2C总线时序，直接把测量数值读出来，经过处理后就得到当前的温度值。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims

1.智能型微差压变送器，其特征在于，包括微处理器、A/D转换器、D/A转换器、液晶显示器、调制解调器、键盘、存储器、稳压器、V/I转换电路及电源，所述A/D转换器、D/A转换器、液晶显示器、调制解调器、键盘、存储器、稳压器均与微处理器连接，所述V/I转换电路输入端与D/A转换器的输出端连接，所述电源与稳压器连接且为微处理器供电。

2.根据权利要求1所述的智能型微差压变送器，其特征在于，还包括温度传感器，所述温度传感器与微处理器连接。

3.根据权利要求2所述的智能型微差压变送器，其特征在于，所述温度传感器采用TMP100芯片。

4.根据权利要求1所述的智能型微差压变送器，其特征在于，所述微处理器采用MPS430F135芯片。

5.根据权利要求1所述的智能型微差压变送器，其特征在于，所述调制解调器采用HART调制解调器。

6.根据权利要求1所述的智能型微差压变送器，其特征在于，所述稳压器采用AD421芯片。

7.根据权利要求1所述的智能型微差压变送器，其特征在于，所述D/A转换器采用AD7789芯片。