CN209623938U - 一种汽车空调用数显压力表 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汽车空调用数显压力表，包括主腔体、操作按钮、传感器探针、三通管件、显示屏、传感器电路、主控电路和电源；显示屏和操作按钮设置于主腔体的外壁上；三通管件包括纵向端口、第一横向端口和第二横向端口；其纵向端口与主腔体固定连接；传感器电路固定连接于主腔体内壁上；电源固定连接于主腔体内壁上，并分别与主控电路、传感器电路和显示屏连接；主控电路固定连接于主腔体内壁上，并分别与操作按钮、传感器电路和显示屏连接；传感器探针的一端与传感器电路连接，其另一端从三通管件的纵向端口伸入到横向通道中。本压力表结构简单，操作方便，利用扭矩传感器精确地测得压力数据，通过显示屏能够直观地读出空调的压力值。

Description

一种汽车空调用数显压力表

技术领域

本实用新型涉及汽车制造领域，具体涉及一种汽车空调用数显压力表。

背景技术

目前，电子技术已发展到商品化的成熟阶段，集专用化微处理器技术、控制优化技术、传感器技术、网络技术等综合技术为一体的电子控制系统，汽车电子控制技术已成为衡量现代汽车发展水平的重要标志。随着汽车空调电子控制技术的发展，汽车空调压力检测作业也越来越多。现有检测工具主要是空调压力检测器，表盘采用的是机械式的指针，无法直观读出压力值且其精度低。

实用新型内容

针对现有技术中的上述不足，本实用新型提供的一种汽车空调用数显压力表解决了空调压力检测器的表盘采用的是机械式的指针，无法直观读出压力值且其精度低的问题。

为了达到上述发明目的，本实用新型采用的技术方案为：一种汽车空调用数显压力表，包括主腔体、操作按钮、传感器探针、三通管件、显示屏、传感器电路、主控电路和电源；

所述显示屏和操作按钮设置于主腔体的外壁上；

所述三通管件包括纵向端口、第一横向端口和第二横向端口；其纵向端口与主腔体固定连接；

所述传感器电路固定连接于主腔体内壁上；

所述电源固定连接于主腔体内壁上，并分别与主控电路、传感器电路和显示屏连接；

所述主控电路固定连接于主腔体内壁上，并分别与操作按钮、传感器电路和显示屏连接；

所述传感器探针的一端与传感器电路连接，其另一端从三通管件的纵向端口伸入到横向通道中。

本实用新型的有益效果为：主控电路的设置使得传感信息能够得到更好的调理，极大地提高了精度和分辨率；主控电路还能够控制显示屏和操作按钮等人机交互设备，进行输入输出信息的实时整理；而显示屏和操作按钮的设立，使得用户可实现显示页面的切换以及数据查询、传感器标定、校验等操作，不仅方便用户的使用，还在更大程度上克服了传感器硬件上的蠕变，大大提高了本数显压力表的精度和稳定性。

进一步地，三通管件的第一横向端口和第二横向端口的外表面具有套丝螺纹。

上述进一步方案的有益效果为：便于本数显压力表与空调管路中压力检测口的固定与拆卸。

进一步地，电源包括相互电连接的锂电池和低压差线性稳压器。

上述进一步方案的有益效果为：锂电池的具有重量轻、使用寿命长、自放电率低和绿色环保的优点；低压差线性稳压器有效地抑制了电源纹波，并能在输入电压发生一定程度内地变化时依然输出固定的电压，从而稳定了电路系统的性能。

进一步地，所述传感器电路包括第一电阻应变片、第二电阻应变片和双臂半桥电路，第一电阻应变片和第二电阻应变片均与双臂半桥电路电连接。

上述进一步方案的有益效果为：第一电阻应变片、第二电阻应变片和双臂半桥电路共同构成了实现压力信号到电压信号的转换电路，由于双臂板桥特有的差分结构以及第一电阻应变片和第二电阻应变片的差分接法，使得压力信号转换过程的线性度更高，精度更大。

进一步地，所述显示屏为Nokia5110液晶屏。

进一步地，Nokia5110液晶屏与主控电路通信连接的接口为SPI接口。

上述进一步方案的有益效果为：Nokia5110液晶屏成本低，性能高，节能效果好，能显示各种字体的中西文字符，基于Nokia5110的开发方法简单灵活，通信可靠。

进一步地，主控电路包括有源晶振电路、微控制器和看门狗电路，有源晶振电路的时钟信号输出接口与微控制器的时钟信号输入接口相连，看门狗电路的信号输出接口与微控制器的复位信号输入接口相连。

上述进一步方案的有益效果为：有源晶振电路相对无源晶振，具有更高的稳定性；看门狗电路能够有效检测微控制器是否出现宕机等故障，即时复位重启，实现了本实用新型的可靠性。

进一步地，微控制器为MSP430F149。

上述进一步方案的有益效果为：MSP430F149是一款超低功耗的混合信号处理器，内部集成了高精度和高速率的片上模数转换单元，可把模拟信号精确地转换成数字信号，本实用新型选型它作为微控制器，既实现了高精度的指标，又具有了整体超低功耗的特点。

附图说明

图1为一种汽车空调用数显压力表的结构示意图；

图2为一种汽车空调用数显压力表的电路模块示意图；

图3为低压差线性稳压器的电路图；

图4为8MHz的有源晶振电路图；

图5为看门狗电路的电路图；

图6为三通管件的结构示意图；

图7为双臂半桥电路的电路图。

其中：1、主腔体；2、操作按钮；3、传感器探针；4、三通管件；5、显示屏。

具体实施方式

下面对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的发明创造均在保护之列。

如图1和2所示，一种汽车空调用数显压力表包括主腔体1、操作按钮2、传感器探针3、三通管件4、显示屏5、传感器电路、主控电路和电源。

电源包括相互电连接的锂电池和低压差线性稳压器，其固定连接于主腔体1的内壁上。

在本实用新型实施例中，锂电池的输出电压为5V，低压差线性稳压器的稳压芯片选用ASM1117-3.3，电路图如图3所示，其Vin端与锂电池正极连接，其VCC端分别与主控电路、传感器电路和显示屏5的供电端口连接。

其中，锂电池的具有重量轻、使用寿命长、自放电率低和绿色环保的优点；低压差线性稳压器有效地抑制了电源纹波，并能在输入电压发生一定程度内地变化时依然输出固定的电压，从而稳定了电路系统的性能。

主控电路包括有源晶振电路、微控制器和看门狗电路，其固定连接于主腔体1的内壁上。

在本实用新型实施例中，微控制器为MSP430F149；

MSP430F149是一款超低功耗的混合信号处理器，内部集成了高精度和高速率的片上模数转换单元，可把模拟信号精确地转换成数字信号，本实用新型选型它作为微控制器，既实现了高精度的指标，又具有了整体超低功耗的特点，MSP430F149资源的使用情况如表一所示。

表1

MSP430F149的VCC引脚与低压差线性稳压器的VCC连接，GND引脚接地；

如图4所示，有源晶振电路选用振荡频率为8MHz的有源晶振，输出引脚XT2IN与MSP430F149的时钟信号输入引脚XT2IN相连；有源晶振电路相对无源晶振，具有更高的稳定性。

如图5所示，看门狗电路的监控芯片型号为MAX706，其复位信号输出端RESET与MSP430F149的复位引脚RESET相连；看门狗电路能够有效检测微控制器是否出现宕机等故障，即时复位重启，实现了本实用新型的可靠性。

如图6所示，三通管件4包括纵向端口401、第一横向端口402和第二横向端口403；其纵向端口401与主腔体1固定连接，第一横向端口402和第二横向端口403的表面套丝，具有外螺纹，可与空调管路中压力检测口进行可拆卸连接。

传感器电路固定连接于主腔体1内壁上，将传感器探针3检测到的压力数据传输给MSP430F149；如图7所示，传感器电路的信号输出端V+和V-分别与MSP430F149的AD采样通道P63和P64相连，其VCC端接低压差线性稳压器的VCC端；传感器电路包括第一电阻应变片、第二电阻应变片和双臂半桥电路，其中，双臂半桥电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5和电阻R6，第一电阻应变片和第二电阻应变片的电学接口分别接在双臂半桥电路的电阻R5和电阻R6所在的两个桥臂上，它们的基底粘合在一起，将传感器探针3的一端固定于其中，传感器探针3的另一端从三通管件4的纵向端口伸入到横向通道中。

随着车载空调内部压力的改变，三通管件4横向通道中流体的流速发生变化，使得传感器探针3发生偏移并通过第一电阻应变片和第二电阻应变片相互粘连的基底同时作用于两电阻应变片，第一电阻应变片和第二电阻应变片受到了大小相等、方向相反的应力，其电阻值发生了大小相等、符号相反的改变，双臂半桥特有的差分结构将这种电阻变化转换为成倍放大的电压信号，使得空调压力信号转换过程中的线性度更高，精度更大。

操作按钮2设置于主腔体1的外壁上，与MSP430F149的IO口P16连接。

显示屏5设置于主腔体1的外壁上，与MSP430F149通信连接的接口为SPI接口，实时显示MSP430F149的压力数据。在本实用新型实施例中，显示屏5选用Nokia5110液晶屏，其资源的使用情况如表二所示。

表2

Nokia5110液晶屏的VCC引脚与低压差线性稳压器的VCC引脚相连、GND引脚接地、片选引脚CS与MSP430F149的片选引脚CS相连、发送数据引脚SDO与MSP430F149的接收数据引脚SDI相连、接收数据引脚SDI与MSP430F149的输出数据引脚SDO相连、时钟信号引脚SCK与MSP430F149的时钟信号引脚SCK相连、背光控制引脚BL与MSP430F149的背光控制引脚BL(P13)相连、数据指令切换引脚DC与MSP430F149的数据指令切换引脚DC(P14)相连以及复位引脚RST与MSP430F149的复位控制引脚RST(P15)相连。

主控电路的设置使得传感信息能够得到更好的调理，极大地提高了精度和分辨率；主控电路还能够控制显示屏5和操作按钮2等人机交互设备，将接收到的压力数据进行实时整理并通过SPI接口输出给显示屏5显示；而显示屏5和操作按钮2的设立，使得用户可实现显示页面的切换以及数据查询、传感器标定、校验等操作，不仅方便用户的使用，还在更大程度上克服了传感器硬件上的蠕变，大大提高了本数显压力表的精度和稳定性。

Claims (8)

1.一种汽车空调用数显压力表，其特征在于，包括主腔体(1)、操作按钮(2)、传感器探针(3)、三通管件(4)、显示屏(5)、传感器电路、主控电路和电源；

所述显示屏(5)和操作按钮(2)设置于主腔体(1)的外壁上；

所述三通管件(4)包括纵向端口(401)、第一横向端口(402)和第二横向端口(403)；其纵向端口(401)与主腔体(1)固定连接；

所述传感器电路固定连接于主腔体(1)内壁上；

所述电源固定连接于主腔体(1)内壁上，并分别与主控电路、传感器电路和显示屏(5)连接；

所述主控电路固定连接于主腔体(1)内壁上，并分别与操作按钮(2)、传感器电路和显示屏(5)连接；

所述传感器探针(3)的一端与传感器电路连接，其另一端从三通管件(4)的纵向端口(401)伸入到横向通道中。

2.根据权利要求1所述的汽车空调用数显压力表，其特征在于，所述三通管件(4)的第一横向端口(402)和第二横向端口(403)的外表面具有套丝螺纹。

3.根据权利要求1所述的汽车空调用数显压力表，其特征在于，所述电源包括相互电连接的锂电池和低压差线性稳压器。

4.根据权利要求1所述的汽车空调用数显压力表，其特征在于，所述传感器电路包括第一电阻应变片、第二电阻应变片和双臂半桥电路，第一电阻应变片和第二电阻应变片均与双臂半桥电路电连接。

5.根据权利要求1所述的汽车空调用数显压力表，其特征在于，所述显示屏(5)为Nokia5110液晶屏。

6.根据权利要求5所述的汽车空调用数显压力表，其特征在于，所述Nokia5110液晶屏与主控电路通信连接的接口为SPI接口。

7.根据权利要求1所述的汽车空调用数显压力表，其特征在于，所述主控电路包括有源晶振电路、微控制器和看门狗电路，有源晶振电路的时钟信号输出接口与微控制器的时钟信号输入接口相连，看门狗电路的信号输出接口与微控制器的复位信号输入接口相连。

8.根据权利要求7所述的汽车空调用数显压力表，其特征在于，所述微控制器为MSP430F149。