CN214374451U - 一种通用型防爆露点检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种通用型防爆露点检测装置，包括单片机、以及与单片机连接的露点采集模块、输出模块、显示模块和电源模块，所述单片机采用STM32系列单片机；所述露点采集模块包括露点传感器、与露点传感器连接的4～20mA采集模块，4～20mA采集模块和露点传感器均与所述单片机连接；所述显示模块包括数码管、以及数码管连接的驱动模块，驱动模块与所述单片机连接；所述输出模块包括AD输出模块、以及与AD输出模块连接的接口模块，AD输出模块与所述单片机连接。本实用新型具有高精度、低功耗、强抗干扰能力等特点。
Description
技术领域
本实用新型属于露点检测仪领域，具体涉及一种通用型防爆露点检测装置。
背景技术
通用型露点检测仪是石油、天然气、化工行业用于温度、湿度、露点测量，检测环境中水分子含量以及环境中露点状况，以保证环境中的干燥程度的环境检测仪器，除必须按照周期送计量监督部门鉴定外，也必须按期进行校准维护，随时保持其可靠性和测量精度。目前，通用型防爆露点仪主要存在如下问题：1、防爆露点仪的露点显示精度不够，造成用户校准麻烦以及维护流程繁琐；2、输出为模拟转模拟输出，导致输出信号发生偏差，数据采集精确低；3、显示采用LCD显示，抗干扰能力弱。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种通用型防爆露点检测装置，该装置抗干扰能力强、信号传输精度高且显示精度高。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种通用型防爆露点检测装置，包括单片机、以及与单片机连接的露点采集模块、输出模块、显示模块和电源模块，所述单片机采用STM32系列单片机；
所述露点采集模块包括露点传感器、与露点传感器连接的4～20mA采集模块，4～20mA采集模块和露点传感器均与所述单片机连接；
所述显示模块包括数码管、以及数码管连接的驱动模块，驱动模块与所述单片机连接；
所述输出模块包括AD输出模块、以及与AD输出模块连接的接口模块，AD输出模块与所述单片机连接。
进一步地，所述4～20mA采集模块采用LTC2400I芯片以及与其连接的外围电路。
进一步地，所述数码管采用4位数码管。
进一步地，所述驱动模块包括显示控制电路和开关驱动电路，所述显示控制电路包括UL2003芯片以及与其连接的外围电路，UL2003芯片分别与数码管和单片机连接；所述开关驱动电路包括PNP三极管，PNP三极管的基极与单片机连接，发射集与电源模块连接，集电极与数码管连接。
进一步地，所述AD输出模块包括AD5420芯片以及与其连接的外围电路。
进一步地，所述电源模块包括开关电源模块、线性电源模块和参考电源模块，开关电源用于给数码管提供电源，线性电源模块用于给单片机提供电源，参考电源用于给4～20mA采集模块提供参考电源。
与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
(1)采用LTC2400I芯片对露点传感器采集的数据进行处理，提高露点数据精度高；
(2)采用数码管显示采集的露点数据，抗干扰能力强；
(3)采用AD5420芯片将露点数据转换为标准4-20mA输出，使输出数据无偏差，精度高。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型单片机的电路图。
图3为本实用新型露点传感器的电路图。
图4为本实用新型4～20mA采集模块的电路图。
图5为本实用新型数码管的电路图。
图6为本实用新型显示控制电路图。
图7为本实用新型开关驱动电路图。
图8为本实用新型AD输出模块电路图。
图9为本实用新型开关电源模块电路图。
图10为本实用新型线性电源模块电路图。
图11为本实用新型参考电源模块电路图。
具体实施方式
如图1所示，本实施例提供的一种通用型防爆露点检测装置，包括单片机、露点采集模块、输出模块、显示模块和电源模块，所述单片机分别与露点采集模块、输出模块、显示模块和电源模块连接。
所述单片机是本实施例的运算和控制核心，因本实施例的露点检测仪的体积小，其内不能设置大体积的电池，因此需要采用低功耗的具有数据处理功能以及程序运行的单片机芯片，STM32系列单片机是一种高性能、低成本、低功耗的单片机，本实施例具体采用STM32F103C6，如图2所示，STM32L151C8T6的引脚PA0、PB5、PB6、PB7和PA10与露点采集模块连接，引脚PA1～PA7、PB0、PB1、PB1、PB10和PB11与显示模块连接；引脚PB8、PB13、PB14和PB15与输出模块连接，所述单片机还连接有晶振模块和编程接口；引脚OSC-IN和OSC-OUT连接晶振模块，晶振采用8MHZ；编程接口用于PC机连接，给单片机写入程序，对数据处理流程以及其他限定。
所述露点采集模块用于采集露点信号，如图3所示，它包括露点传感器和4～20mA采集模块，所述露点传感器采用POM172露点传感器，该露点传感器采用SII研发的α相新半导体材料芯片技术开发的新型高精度、高稳定性在线式露点变送器；POM172露点传感器的引脚2和单片机的PA10连接，引脚2通过插座分别与4～20mA采集模块和单片机的PA0连接；露点传感器将采集的数据直接发送给单片机，单片机通过对露点数据进行处理和显示，露点传感器将采集的数据发送给4～20mA采集模块进行处理，便于提高数据精度，尤其是后续需要将数据作为模拟信号输出给上位设备时，如图4所示，所述4～20mA采集模块采用LTC2400I芯片以及与其连接的外围电路，LTC2400I芯片的引脚vin与露点传感器的引脚3连接，LTC2400I芯片的引脚SCK、SDO和CS与单片机的PB5、PB6、PB7连接。
本实施例的显示模块还采用数码管进行数据的显示，可提高整体设备的抗干扰能力，如图5所示，所述数码管采用4位数码管，数码管通过驱动模块与单片机连接，所述驱动模块包括显示控制电路和开关驱动电路，所述显示控制电路包括UL2003芯片以及与其连接的外围电路，ULN2003是双列16脚封装，NPN晶体管矩阵，如图6所示，UL2003芯片的引脚1C～8C与数码管的连接，引脚1B～8B和单片机PA5、PA6、PA7、PB0、PB1、PB1、PB10和PB11连接；所述开关驱动电路包括PNP三极管，如图7所示，PNP三极管的基极与单片机的PA1连接，发射极与电源模块连接，集电极与数码管连接，单片机发送低电平，PNP三级管导通，数码管被驱动点亮；发送高电平，PNP三级管不导通，数码管不会被驱动点亮，本实施例的数码管为4位，依次需要单独控制其开关，所以设置了4组结构相同的开关驱动电路。
本实施例的输出模块采用AD转换为标准4～20mA格式输出，所述输出模块包括AD5420芯片以及与其连接的外围电路，如图8所示，AD5420芯片引脚LAT、SCLK、SDIN与单片机的PB8、PB14和PB15连接，AD5420芯片的引脚OUT分别与输出接口和MOS管连接，MOS管与单片机引脚PB13连接，单片机将采集的露点数据通过AD5420芯片转换为模拟信号，并控制输出接口连通，实现将采集信号转换为模拟信号并上传为上位设备。
本实施例还包括电源模块，具体采用提供24V电源适配器提供电源，24V电源可以给露点传感器、AD5420芯片提供电源，24电源通过开关电源模块转换为5V电压，5V电压为数码管提供工作电压，开关电源模块如图9所示采用MP1854芯片以及与其连接外围电路实现；5V电压通过线性电源模块转换为3.3V电压，3.3V电压为单片机提供工作电压，线性电源模块如图10所示采用AMS1117芯片以及与其连接外围电路实现；5V电压通过参考电源模块转换为3.3V参考电压，3.3V参考电压为LTC2400I芯片提供参考电压，参考电源模块如图11所示采用REF3133芯片以及与其连接外围电路实现。
以上所述仅是本实用新型优选的实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何基于本实用新型所提供的技术方案和实用新型构思进行的改造和替换都应涵盖在本实用新型的保护范围内。
Claims (6)
1.一种通用型防爆露点检测装置，包括单片机、以及与单片机连接的露点采集模块、输出模块、显示模块和电源模块，其特征在于：所述单片机采用STM32系列单片机；
所述露点采集模块包括露点传感器、与露点传感器连接的4～20mA采集模块，4～20mA采集模块和露点传感器均与所述单片机连接；
所述显示模块包括数码管、以及数码管连接的驱动模块，驱动模块与所述单片机连接；
所述输出模块包括AD输出模块、以及与AD输出模块连接的接口模块，AD输出模块与所述单片机连接。
2.根据权利要求1所述的一种通用型防爆露点检测装置，其特征在于：所述4～20mA采集模块采用LTC2400I芯片以及与其连接的外围电路。
3.根据权利要求1所述的一种通用型防爆露点检测装置，其特征在于：所述数码管采用4位数码管。
4.根据权利要求1所述的一种通用型防爆露点检测装置，其特征在于：所述驱动模块包括显示控制电路和开关驱动电路，所述显示控制电路包括UL2003芯片以及与其连接的外围电路，UL2003芯片分别与数码管和单片机连接；所述开关驱动电路包括PNP三极管，PNP三极管的基极与单片机连接，发射集与电源模块连接，集电极与数码管连接。
5.根据权利要求1所述的一种通用型防爆露点检测装置，其特征在于：所述AD输出模块包括AD5420芯片以及与其连接的外围电路。
6.根据权利要求1所述的一种通用型防爆露点检测装置，其特征在于：所述电源模块包括开关电源模块、线性电源模块和参考电源模块，开关电源用于给数码管提供电源，线性电源模块用于给单片机提供电源，参考电源用于给4～20mA采集模块提供参考电源。
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| CN214374451U true CN214374451U (zh) | 2021-10-08 |
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Family Applications (1)
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2020
- 2020-12-07 CN CN202022933076.3U patent/CN214374451U/zh active Active
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