CN205317400U - 一种稳定型智能压力传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种稳定型智能压力传感器，包括传感器模块、模拟多路开关模块、AD转换模块、微处理器和输出显示模块组成；所述传感器模块与模拟多路开关模块连接，AD转换模块一部分与微处理器连接，一部分与模拟多路开关模块连接，微处理器与输出显示模块连接，该传感器克服了传统的压力传感器系统中压力源与传感器相隔较远，信号线过长的弊端，将传感器、数据采集和微处理器模块集成在一起，提高数据吞吐速率，模拟与数字信号分别设计，后期的数字信号远离模拟信号，通过特殊的GND处理可大大增强系统的准确性和抗干扰性。
Description
技术领域
本实用新型涉及传感器技术领域，具体涉及一种稳定型智能压力传感器。
背景技术
传统的压力传感器系统中压力源与传感器相隔较远，信号线过长，易受干扰，本实用新型针对上述缺点，设计稳定的智能压力传感器。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，克服传统的压力传感器系统中压力源与传感器相隔较远，信号线过长的缺陷，将传感器、数据采集和微处理器模块集成在一起，提高数据吞吐速率，模拟与数字信号分别设计，后期的数字信号远离模拟信号，通过特殊的GND处理可大大增强系统的准确性和抗干扰性。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种稳定型智能压力传感器，包括传感器模块、模拟多路开关模块、AD转换模块、微处理器和输出显示模块组成；所述传感器模块与模拟多路开关模块连接，AD转换模块一部分与微处理器连接，一部分与模拟多路开关模块连接，微处理器与输出显示模块连接。
作为本实用新型进一步改进的，所述模拟多路开关模块采用AD7501芯片。所述AD7501芯片为4选1多路模拟开关，其引脚设置为EN＝1，芯片使能；通过调节A1、A2选择需要导通的通道，A1A0＝00，选通1通道；A1A0＝01，选通2通道；A1A0＝10，选通3通道；A1A0＝11，选通4通道；所述AD7501芯片的4个输入通道为：S1通道连接到传感器模块的地电位，用于零点漂移校准；S2通道连接到以传感器地电位为参考通过稳压二极管设计的模拟稳压+5V电源，用于增益误差校正；S3通道接测量信号，接受实际的压力测量信号。
作为本实用新型进一步改进的，所述AD转换模块采用AD1674芯片。所述AD1674芯片采用独立工作模式的控制引脚，其中，CE、接高电平，和A0接低电平；AD1674设置为12位A/D转换12位数据输出，其转换完全由控制：当时，启动12位A/D转换；A/D转换结束时，状态信号STS＝0，否则STS＝1；当时，读取12位A/D转换数据。
作为本实用新型进一步改进的，所述微处理器选用MN101EF57G单片机，是整个系统的核心处理部分，其中STS，RC为控制单元外部接口，用于控制AD1674的工作时序和AD7502的通道选择。所述MN101EF57G单片机的输入端口STS(管脚55)接收AD1674芯片的STS状态信号；DB0—DB11(12位，管脚43—57)接收AD1674芯片并行12位转换输出；输出端口R/C接AD1674芯片的端，控制AD转换器的启动和读数。
作为本实用新型进一步改进的，所述输出显示模块采用UMNH-8649MD-F芯片完成串口通讯及输出结果显示。
由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：
本实用新型方案的稳定型智能压力传感器，克服了传统的压力传感器系统中压力源与传感器相隔较远，信号线过长的弊端，将传感器、数据采集和微处理器模块集成在一起，提高数据吞吐速率，模拟与数字信号分别设计，后期的数字信号远离模拟信号，通过特殊的GND处理可大大增强系统的准确性和抗干扰性。
附图说明
下面结合附图对本实用新型技术方案作进一步说明：
图1是本实用新型的结构原理框图；
图2是本实用新型的稳压电源一原理图；
图3是本实用新型的稳压电源二原理图；
图4是本实用新型的稳压电源三原理图；
图5是本实用新型的模拟多路开关模块结构原理图；
图6是本实用新型的AD转换模块结构原理图；
图7是本实用新型的微处理器结构原理图；
图8是本实用新型的输出显示模块结构原理图；
图9是本实用新型的系统运行软件流程图。
图中，1.传感器模块，2.模拟多路开关模块，3.AD转换模块，4.微处理器，5.输出显示模块。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
如图1中所示，一种稳定型智能压力传感器，包括传感器模块1、模拟多路开关模块2、AD转换模块3、微处理器4和输出显示模块5组成；所述传感器模块1与模拟多路开关模块2连接，AD转换模块3一部分与微处理器4连接，一部分与模拟多路开关模块2连接，微处理器4与输出显示模块5连接。
如图2中所示，稳压电源一，生成+12V与-12V电路模块，为图4模拟多路开关模块2提供稳定电压。
如图3中所示，稳压电源一，生成+5D电路模块，为图6中的AD转换模块3提供稳定电压。
如图4中所示，稳压电源一，利用LDO生成+3.3V电压，为微处理器4和输出显示模块5供电。
如图5中所示，模拟多路开关模块2选用AD7501芯片，其引脚设置为EN＝1，芯片使能信号；A1A0＝00，选通1通道；A1A0＝1，选通2通道；A1A0＝10，选通3通道；A1A0＝11，选通4通道。AD7501芯片的4个输入通道：S1通道接地，用于零点漂移校准；S2通道接+5V(1/2vmax,，vmax为AD1674的最大输入电压)，用于增益误差校正；S3通道利用滑动变阻器模拟压力传感器1的电压输出，通过一个高输入阻抗低输出阻抗的电压跟随器，稳定传感器的输出电压和带负载能力，从而提高电压采集的稳定性，和抗干扰性。
如图6、图7中所示，AD转换模块3采用AD1674芯片(图6)，完成模拟信号到数字信号的转换。微处理器4是整个系统的核心，选用MN101EF57G单片机(图7)。AD1674芯片的引脚2、引脚3、引脚4、引脚5、引脚6分别与MN101EF57G单片机的引脚56、引脚57、引脚58、引脚59、引脚60相连。AD1674芯片的引脚16、引脚17、引脚18、引脚19、引脚20、引脚21、引脚22、引脚23、引脚24、引脚25、引脚26、引脚27，分别与MN101EF57G单片机的引脚43、引脚44、引脚45、引脚46、引脚47、引脚48、引脚49、引脚50、引脚51、引脚52、引脚53、引脚54相连，MN101EF57G单片机的引脚43～54控制TTL电平转换，接收AD1674并行12位转换输出。AD1674芯片的引脚28与MN101EF57G单片机的引脚55相连，控制AD1674的工作时序。
MN101EF57G单片机的引脚76AD为输入接口，单片机随时采集该接口的电压值，如有异常，则切断各电源模块电压，从而保证电路不会损坏。引脚11为外部Reset管脚。
如附图8所示，输出显示模块5选用LCDDisplay，其型号为UMNH-8649MD-F，用于显示压力传感器采集的数据。
结合附图7和附图8可以看出，MN101EF57G单片机的引脚68、引脚69、引脚70、引脚71、引脚72、引脚73分别与输出显示模块5的引脚4、引脚5、引脚6、引脚7、引脚8和引脚10相连，完成处理结果数据的输出显示。
如图9中所示，系统接入电源，此时除输入电源和3.3M为MN101EF57G单片机供电外其他电源皆未启动。单片机完成Reset后立即进入待机模式，处于待机模式下的系统消耗极少的功率。一旦Power_ON被触发(中断)，系统开始正进入工作模式。首先开启其他模块的供电电压，包括+3.3A,+5D,±12A。单片机会通过76号AD转换管脚采集由各电压组合分压得到的电压值，如果任何一个电压出现异常，则该店电压就会偏离设定值，系统立刻进入保护模式，切断所有电源。如果电压正常，则进入正常的工作状态。随后单片机会通过切换预设的通道采集电压实现随机误差消除，零点漂移校准和增益误差校正的功能。最后单片机切换回信号采集通道，通过AD转换模块3转换采集压力传感器1的电压，并通过数据处理降低误差，的到最终的数据，通过LCD显示屏输出。
以上仅是本实用新型的具体应用范例，对本实用新型的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本实用新型权利保护范围之内。
Claims (8)
1.一种稳定型智能压力传感器，包括传感器模块、模拟多路开关模块、AD转换模块、微处理器和输出显示模块组成；其特征在于：所述传感器模块与模拟多路开关模块连接，AD转换模块一部分与微处理器连接，一部分与模拟多路开关模块连接，微处理器与输出显示模块连接。
2.根据权利要求1所述的稳定型智能压力传感器，其特征在于：所述模拟多路开关模块采用AD7501芯片。
3.根据权利要求2所述的稳定型智能压力传感器，其特征在于：所述AD7501芯片为4选1多路模拟开关，其引脚设置为EN＝1，芯片使能；通过调节A1、A2选择需要导通的通道，A1A0＝00，选通1通道；A1A0＝01，选通2通道；A1A0＝10，选通3通道；A1A0＝11，选通4通道；所述AD7501芯片的4个输入通道为：S1通道连接到传感器模块的地电位，用于零点漂移校准；S2通道连接到以传感器地电位为参考通过稳压二极管设计的模拟稳压+5V电源，用于增益误差校正；S3通道接测量信号，接受实际的压力测量信号。
4.根据权利要求1所述的稳定型智能压力传感器，其特征在于：所述AD转换模块采用AD1674芯片。
5.根据权利要求4所述的稳定型智能压力传感器，其特征在于：所述AD1674芯片采用独立工作模式的控制引脚，其中，接高电平，和A0接低电平；AD1674设置为12位A/D转换12位数据输出，其转换完全由控制：当时，启动12位A/D转换；A/D转换结束时，状态信号STS＝0，否则STS＝1；当时，读取12位A/D转换数据。
6.根据权利要求1、2或4所述的稳定型智能压力传感器，其特征在于：所述微处理器选用MN101EF57G单片机。
7.根据权利要求6所述的稳定型智能压力传感器，其特征在于：所述MN101EF57G单片机的输入端口STS接收AD1674芯片的STS状态信号；DB0—DB11接收AD1674芯片并行12位转换输出；输出端口R/C接AD1674芯片的端，控制AD转换器的启动和读数。
8.根据权利要求6所述的稳定型智能压力传感器，其特征在于：所述输出显示模块采用UMNH-8649MD-F芯片完成串口通讯及输出结果显示。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201620095559.1U CN205317400U (zh) | 2016-01-29 | 2016-01-29 | 一种稳定型智能压力传感器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201620095559.1U CN205317400U (zh) | 2016-01-29 | 2016-01-29 | 一种稳定型智能压力传感器 |
Publications (1)
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| CN205317400U true CN205317400U (zh) | 2016-06-15 |
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| CN (1) | CN205317400U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108414353A (zh) * | 2018-01-15 | 2018-08-17 | 沈阳兴华航空电器有限责任公司 | 测力电路 |
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2016
- 2016-01-29 CN CN201620095559.1U patent/CN205317400U/zh not_active Expired - Fee Related
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