CN208795407U - 一种管压采集器的压力采集电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种管压采集器的压力采集电路，包括微处理器以及分别与微处理器连接的电池接口电路、压力传感器接口电路、无线通信接口电路和编程接口电路；电池接口电路连接有供电电池，压力传感器接口电路连接有压力传感器模块，无线通信接口电路连接有无线通信模块，编程接口电路用于连接外部编程模块。其具有结构简单、成本低廉、耗电量小、实用性强的优点，采用本实用新型的管压采集器可通过无线方式与采集仪主机连接，不但降低了安装难度，提高了灵活性和安全性，且可实现一台采集仪主机同时连接多个管压采集器的目的，能有效降低设备成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种管压采集装置，具体涉及一种管压采集仪的压力采用电路。
背景技术
为保证燃气管网的安全运行，需要对燃气管道中的压力进行检测，以便将压力控制在安全范围内。目前本领域主要采有管压采集仪检测燃气管道中的压力，管压采集仪由管压采集器和采集仪主机构成，由管压采集器检测管道中的压力，并通过有线方式传送给附近的采集仪主机，由采集仪主机存储压力检测数据并定期将存储的压力检测数据上传到服务器。但现有的管压采集仪在实际应用中还存在着诸多问题，有待进一步改进或安善，主要表现在以下方面：1、其管压采集器和采集仪主机是通过有线连接的，布线较为繁琐，灵活性较差；2、受布线限制，其管压采集器和采集仪主机通常一起安装在燃气管网的防爆区域内，安全性较差，且需要对采集仪主机进行防爆处理，安装工序较多；3、其管压采集器和采集仪主机是一对一的连接方式，对于相同的检测点需要较多的采集仪主机，设备成本较高。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种管压采集器的压力采集电路，其具有结构简单、成本低廉、耗电量小、实用性强的优点。
为解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供的一种管压采集器的压力采集电路，包括微处理器，还包括分别与微处理器连接的电池接口电路、压力传感器接口电路、无线通信接口电路和编程接口电路；所述电池接口电路连接有供电电池，所述压力传感器接口电路连接有压力传感器模块，所述无线通信接口电路连接有无线通信模块，所述编程接口电路用于连接外部编程模块。
进一步的，本实用新型一种管压采集器的压力采集电路，其中，所述微处理器包括型号为MSP43OF149的单片机U1，单片机U1的XIN管脚和XOUT/TCLK管脚对应连接一晶振的两端；所述电池接口电路包括Header2型的接插件P1和接插件S1，接插件P1为电池接口，接插件S1为电源开关，接插件P1的端子2接地，接插件P1的端子1与接插件S1的端子2连接，接插件S1的端子1连接保险丝F1后作为电池接口电路的输出端。
进一步的，本实用新型一种管压采集器的压力采集电路，还包括电源控制开关电路，所述电源控制开关电路包括POMS管Q1、电阻R1和电阻R2，POMS管Q1的栅极串联电阻R1后连接单片机U1的P1.4/SMCLK管脚，POMS管Q1的源极与电池接口电路的输出端连接，POMS管Q1的漏极与压力传感器接口电路连接，电阻R2的两端对应与POMS管Q1的源极和栅极连接。
进一步的，本实用新型一种管压采集器的压力采集电路，其中，所述压力传感器接口电路包括Header3型的接插件P2，接插件P2的端子1与POMS管Q1的漏极连接，接插件P2的端子2与单片机U1的P6.1/A1管脚连接，接插件P2的端子3接地。
进一步的，本实用新型一种管压采集器的压力采集电路，其中，所述无线通信接口电路包括型号为MHDR1X8的排母P3，排母P3的端子1与电池接口电路的输出端连接，排母P3的端子2、端子3、端子4、端子5、端子6和端子7对应与单片机U1的P2.7/TA0管脚、P2.6/ADC12CLK管脚、P2.5/Rosc管脚、P2.4/CA1/TA2管脚、P2.3/CA0/TA1管脚和P2.2/CAOUT/TA0管脚连接，排母P3的端子8接地。
进一步的，本实用新型一种管压采集器的压力采集电路，其中，所述编程接口电路包括JATAG接口，JATAG接口的端子1、端子2、端子3、端子4和端子6对应与单片机U1的TDO/TDI管脚、TDI管脚、TMS管脚、TCK管脚和RST/NMI管脚连接，JATAG接口的端子5接地。
进一步的，本实用新型一种管压采集器的压力采集电路，还包括温度检测电路，所述温度检测电路包括型号为LM50CIM3X的温度传感器U2，温度传感器U2的DQ管脚与单片机U1的P6.5/A5管脚连接，温度传感器U2的VCC管脚与POMS管Q1的漏极连接，温度传感器U2的GND管脚接地。
进一步的，本实用新型一种管压采集器的压力采集电路，还包括电压检测电路，所述电压检测电路包括串联的电阻R3和电阻R4，电阻R3的另一端与POMS管Q1的漏极连接，电阻R4的另一端接地，电阻R3和电阻R4之间的连线取一点与单片机U1的P6.2/A2管脚连接。
进一步的，本实用新型一种管压采集器的压力采集电路，还包括指示灯电路，所述指示灯电路包括三极管Q2和发光二极管D1，三极管Q2的基极串联电阻R5后与单片机U1的P1.5/TA0管脚连接，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极与发光二极管D1的负极连接，发光二极管D1的正极串联电阻R6后与电池接口电路的输出端连接。
进一步的，本实用新型一种管压采集器的压力采集电路，还包括复位电路，所述复位电路包括二极管D2、电阻R7和电容C1，二极管D2的正极与单片机U1的RST/NMI管脚连接，二极管D2的负极与电池接口电路的输出端连接，电阻R7与二极管D2并联，电容C1的一端与二极管D2的正极连接，电容C1的另一端接地。
本实用新型一种管压采集器的压力采集电路与现有技术相比，具有以下优点：本实用新型通过设置微处理器以及分别与微处理器连接的电池接口电路、压力传感器接口电路、无线通信接口电路和编程接口电路，并使电池接口电路连接供电电池，使压力传感器接口电路连接有压力传感器模块，使无线通信接口电路连接无线通信模块。由此就构成了一种结构简单、成本低廉、耗电量小、实用性强的管压采集器的压力采集电路。通过集成电池接口电路和无线通信接口电路，使采用本实用新型的管压采集器可通过无线方式与采集仪主机连接，不但免除了布线的繁琐工序，降低了安装难度，而且可使采集仪主机移出燃气管网的防爆区域，提高了安全性，同时实现了一台采集仪主机连接多个管压采集器的目的，能有效降低设备成本。
下面结合附图所示具体实施方式对本实用新型一种管压采集器的压力采集电路作进一步详细说明：
附图说明
图1为本实用新型一种管压采集器的压力采集电路的总体结构示意图；
图2为本实用新型一种管压采集器的压力采集电路中微处理器的示意图；
图3为本实用新型一种管压采集器的压力采集电路中电池接口电路的示意图；
图4为本实用新型一种管压采集器的压力采集电路中电源控制开关电路的示意图；
图5为本实用新型一种管压采集器的压力采集电路中压力传感器接口电路的示意图；
图6为本实用新型一种管压采集器的压力采集电路中无线通信接口电路的示意图；
图7为本实用新型一种管压采集器的压力采集电路中编程接口电路的示意图；
图8为本实用新型一种管压采集器的压力采集电路中温度检测电路的示意图；
图9为本实用新型一种管压采集器的压力采集电路中电压检测电路的示意图；
图10为本实用新型一种管压采集器的压力采集电路中指示灯电路的示意图；
图11为本实用新型一种管压采集器的压力采集电路中复位电路的示意图。
具体实施方式
首先需要说明的，本实用新型中所述的上、下、前、后、左、右等方位词只是根据附图进行的描述，以便于理解，并非对本实用新型的技术方案以及请求保护范围进行的限制。
如图1所示本实用新型一种管压采集器的压力采集电路的具体实施方式，包括微处理器以及分别与微处理器连接的电池接口电路、压力传感器接口电路、无线通信接口电路和编程接口电路。使电池接口电路连接供电电池，使压力传感器接口电路连接压力传感器模块，使无线通信接口电路连接无线通信模块。通过以上设置就构成了一种结构简单、成本低廉、耗电量小、实用性强的管压采集器的压力采集电路。通过集成电池接口电路和无线通信接口电路，使采用本实用新型的管压采集器可通过无线方式与采集仪主机连接，不但免除了布线工序，降低了安装难度，而且可使采集仪主机移出燃气管网的防爆区域，提高了安全性，同时实现了一台采集仪主机连接多个管压采集器的目的，能有效降低设备成本。
作为具体实施方式，如图2所示，本实用新型让微处理器采用了型号为MSP43OF149的单片机U1，并使单片机U1的XIN管脚和XOUT/TCLK管脚对应连接一晶振的两端，其具有性能稳定、耗电量小的优点。需要指出的是，本实用新型不限于采用型号为MSP43OF149的微处理器，还可以采用同等功能的其他型号的微处理器，同样可实现本实用新型的技术目的。如图3所示，本实用新型中的电池接口电路包括Header2型的接插件P1和接插件S1，其中，接插件P1为电池接口，接插件S1为电源开关。将接插件P1的端子2接地，将接插件P1的端子1与接插件S1的端子2连接，并使接插件S1的端子1连接保险丝F1后作为电池接口电路的输出端。通过与接插件P1连接的供电电池即可为管压采集器的压力采集电路供电。
作为优化方案，如图4所示，本具体实施方式还设置了电源控制开关电路。电源控制开关电路具体包括POMS管Q1、电阻R1和电阻R2，让POMS管Q1的栅极串联电阻R1后连接单片机U1的P1.4/SMCLK管脚，让POMS管Q1的源极与电池接口电路的输出端连接，让POMS管Q1的漏极与压力传感器接口电路连接，并将电阻R2的两端对应与POMS管Q1的源极和栅极连接。通过电源控制开关电路可控制压力传感器接口电路的通断电状态，在实际应用中，根据设置的周期让压力传感器接口电路间断性运行和采集数据，并在不工作时使其断电，可实现降低能耗的目的。如图5所示，本具体实施方式让压力传感器接口电路采用Header3型的接插件P2，其中，接插件P2的端子1与POMS管Q1的漏极连接，接插件P2的端子2与单片机U1的P6.1/A1管脚连接，接插件P2的端子3接地。其具有成本低廉、连接方便的特点。
作为具体实施方式，如图6所示，无线通信接口电路采用了型号为MHDR1X8的排母P3，其中，排母P3的端子1与电池接口电路的输出端连接，排母P3的端子2、端子3、端子4、端子5、端子6和端子7对应与单片机U1的P2.7/TA0管脚、P2.6/ADC12CLK管脚、P2.5/Rosc管脚、P2.4/CA1/TA2管脚、P2.3/CA0/TA1管脚和P2.2/CAOUT/TA0管脚连接，排母P3的端子8接地。这一无线通信接口电路通过连接对应的无线通信模块即可进行无线通信，从而实现与采集仪主机的无线连接并进行数据传输。如图7所示，编程接口电路设置了JATAG接口，其中，JATAG接口的端子1、端子2、端子3、端子4和端子6对应与单片机U1的TDO/TDI管脚、TDI管脚、TMS管脚、TCK管脚和RST/NMI管脚连接，JATAG接口的端子5接地。通过编程接口电路连接外部编程模块，可根据需要向微处理器下载适用的运行程序。
作为优化方案，如图8所示，本具体实施方案通过设置括温度检测电路，增强了功能性和实用性。温度检测电路采用了型号为LM50CIM3X的温度传感器U2，其中，温度传感器U2的DQ管脚与单片机U1的P6.5/A5管脚连接，温度传感器U2的VCC管脚与POMS管Q1的漏极连接，温度传感器U2的GND管脚接地。这一温度检测电路其工作状态受电源控制开关电路控制，在实际应用中，根据设置的工作周期让温度检测电路间断性运行，并在不工作时使其断电，可实现降低能耗的目的。如图9所示，本具体实施方式通过设置电压检测电路，可检测电源控制开关电路的输出电压以便于控制其工作状态。电压检测电路具体包括串联的电阻R3和电阻R4，其中，电阻R3的另一端与POMS管Q1的漏极连接，电阻R4的另一端接地，并使电阻R3和电阻R4之间的连线取一点与单片机U1的P6.2/A2管脚连接。
如图10所示，本具体实施方式还设置了指示灯电路，增强了实用性。指示灯电路具体包括三极管Q2和发光二极管D1，其中，三极管Q2的基极串联电阻R5后与单片机U1的P1.5/TA0管脚连接，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极与发光二极管D1的负极连接，发光二极管D1的正极串联电阻R6后与电池接口电路的输出端连接。如图11所示，本具体实施方式还设置了复位电路，以便使压力采集电路恢复初始状态。复位电路包括二极管D2、电阻R7和电容C1，其中，二极管D2的正极与单片机U1的RST/NMI管脚连接，二极管D2的负极与电池接口电路的输出端连接，电阻R7与二极管D2并联，电容C1的一端与二极管D2的正极连接，电容C1的另一端接地。
以上实施例仅是对本实用新型的优选实施方式进行的描述，并非对本实用新型请求保护范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域工程技术人员依据本实用新型的技术方案做出的各种形式的变形，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。
Claims (10)
1.一种管压采集器的压力采集电路，包括微处理器，其特征在于，还包括分别与微处理器连接的电池接口电路、压力传感器接口电路、无线通信接口电路和编程接口电路；所述电池接口电路连接有供电电池，所述压力传感器接口电路连接有压力传感器模块，所述无线通信接口电路连接有无线通信模块，所述编程接口电路用于连接外部编程模块。
2.按照权利要求1所述的一种管压采集器的压力采集电路，其特征在于，所述微处理器包括型号为MSP43OF149的单片机U1，单片机U1的XIN管脚和XOUT/TCLK管脚对应连接一晶振的两端；所述电池接口电路包括Header2型的接插件P1和接插件S1，接插件P1为电池接口，接插件S1为电源开关，接插件P1的端子2接地，接插件P1的端子1与接插件S1的端子2连接，接插件S1的端子1连接保险丝F1后作为电池接口电路的输出端。
3.按照权利要求2所述的一种管压采集器的压力采集电路，其特征在于，还包括电源控制开关电路，所述电源控制开关电路包括POMS管Q1、电阻R1和电阻R2，POMS管Q1的栅极串联电阻R1后连接单片机U1的P1.4/SMCLK管脚，POMS管Q1的源极与电池接口电路的输出端连接，POMS管Q1的漏极与压力传感器接口电路连接，电阻R2的两端对应与POMS管Q1的源极和栅极连接。
4.按照权利要求3所述的一种管压采集器的压力采集电路，其特征在于，所述压力传感器接口电路包括Header3型的接插件P2，接插件P2的端子1与POMS管Q1的漏极连接，接插件P2的端子2与单片机U1的P6.1/A1管脚连接，接插件P2的端子3接地。
5.按照权利要求3所述的一种管压采集器的压力采集电路，其特征在于，所述无线通信接口电路包括型号为MHDR1X8的排母P3，排母P3的端子1与电池接口电路的输出端连接，排母P3的端子2、端子3、端子4、端子5、端子6和端子7对应与单片机U1的P2.7/TA0管脚、P2.6/ADC12CLK管脚、P2.5/Rosc管脚、P2.4/CA1/TA2管脚、P2.3/CA0/TA1管脚和P2.2/CAOUT/TA0管脚连接，排母P3的端子8接地。
6.按照权利要求3所述的一种管压采集器的压力采集电路，其特征在于，所述编程接口电路包括JATAG接口，JATAG接口的端子1、端子2、端子3、端子4和端子6对应与单片机U1的TDO/TDI管脚、TDI管脚、TMS管脚、TCK管脚和RST/NMI管脚连接，JATAG接口的端子5接地。
7.按照权利要求3所述的一种管压采集器的压力采集电路，其特征在于，还包括温度检测电路，所述温度检测电路包括型号为LM50CIM3X的温度传感器U2，温度传感器U2的DQ管脚与单片机U1的P6.5/A5管脚连接，温度传感器U2的VCC管脚与POMS管Q1的漏极连接，温度传感器U2的GND管脚接地。
8.按照权利要求3所述的一种管压采集器的压力采集电路，其特征在于，还包括电压检测电路，所述电压检测电路包括串联的电阻R3和电阻R4，电阻R3的另一端与POMS管Q1的漏极连接，电阻R4的另一端接地，电阻R3和电阻R4之间的连线取一点与单片机U1的P6.2/A2管脚连接。
9.按照权利要求3所述的一种管压采集器的压力采集电路，其特征在于，还包括指示灯电路，所述指示灯电路包括三极管Q2和发光二极管D1，三极管Q2的基极串联电阻R5后与单片机U1的P1.5/TA0管脚连接，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极与发光二极管D1的负极连接，发光二极管D1的正极串联电阻R6后与电池接口电路的输出端连接。
10.按照权利要求3所述的一种管压采集器的压力采集电路，其特征在于，还包括复位电路，所述复位电路包括二极管D2、电阻R7和电容C1，二极管D2的正极与单片机U1的RST/NMI管脚连接，二极管D2的负极与电池接口电路的输出端连接，电阻R7与二极管D2并联，电容C1的一端与二极管D2的正极连接，电容C1的另一端接地。
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| CN112254870A (zh) * | 2020-09-30 | 2021-01-22 | 武汉德塞仪器仪表科技有限公司 | 一种高精度气体微压差表 |
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2018
- 2018-08-23 CN CN201821382546.8U patent/CN208795407U/zh active Active
Cited By (2)
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| CN112254870B (zh) * | 2020-09-30 | 2022-07-05 | 武汉德塞仪器仪表科技有限公司 | 一种高精度气体微压差表 |
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