CN217403672U - 一种装甲车压力传感系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种装甲车压力传感系统，属于压力信号测量技术领域，包括压力变送器模块以及处理单元，所述压力变送器模块的输出端与所述处理单元的输入端连接；所述压力变送器模块，用于检测装甲车的压力信号，并将该压力信号传输到所述处理单元中；所述处理单元，用于将所述压力信号转数值信号，在将数值信号转换为输出电压进行输出；本实用新型的有益效果为实现了通过同一个系统对不同压力源进行测量的过程，且同时实现了对在一定波动范围内的电压信号的测量。

Description

一种装甲车压力传感系统

技术领域

本实用新型涉及压力信号测量技术领域，具体而言，涉及一种装甲车压力传感系统。

背景技术

在军用装甲车辆中，压力传感器作为检查车辆部件系统气压、油压的一类感知设备，是对车辆在运行过程中压力状态的实时反馈，是车辆能否发挥战斗力的关键。其压力感知的准确程度、以及传感器的通用性直接决定着操控员是否轻松自在的操作装备。但是随着电子技术不断发展和装甲车的更新换代，对装甲车辆配套设备的精度要求也越来越高，要求大多数军用电子产品满足9～36V宽电压工作以及输出电压范围灵活多变。

但是在现有的军用装甲车压力传感系统中，针对不同压力源进行测量的时候，通常采用的是不同类型的压力传感器进行单独测量，但是在采用这种方法对压力信号进行测量的时候，其供电方式一般只有DC12V和DC24V两种供电电源，且输出的电压信号也是固定不变的，但在装甲车运行的时候，这些电压信号会随着运行的速度不同会改变，因此，采用现有技术方法，只能针对同一种电压信号测量，且无法测量出压力信号在一定范围波动时候的变化情况。

有鉴于此，特提出本申请。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是现有技术中，采用的的压力传感器进行电压信号测量的时候，只能针对同一种电压信号的测量，且无法测量出波动电压信号的变化，目的在于提供一种装甲车压力传感系统，能够实现对多种电压信号的测量，且在一定范围测量出波动电压信号的变化。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种装甲车压力传感系统，包括压力变送器模块、处理单元以及输出保护单元，所述压力变送器模块的输出端与所述处理单元的输入端连接，所述处理单元输出端与所述输出保护单元输入端连接；

所述压力变送器模块，用于检测装甲车的压力信号，并将该压力信号传输到所述处理单元中；

所述处理单元，用于将所述压力信号转数值信号，在将数值信号转换为输出电压进行输出；

所述输出保护单元，用于压力传感系统输出防尖峰、短路、反接保护。

传统的装甲车压力传感系统中，在面对测量内的气压或油压等不同压力源进行测量的时候，通常采用的是不同类型的压力传感器来进行测量，且其供电方式一般只有DC12V和DC24V两种供电电源，电压信号也是固定不变的，但在装甲车运行的时候，这些电压信号会随着运行的速度不同会改变，因此，采用现有技术方法，只能针对同一种电压信号测量，且无法测量出压力信号在一定范围波动时候的变化情况；本实用新型提供了一种装甲车压力传感系统，通过在传感系统中设置压力变送模块来实现对各种压力源进行测量，且设置的处理单元能够根据测量的电压信号相对应的输出所需要使用电压信号，实现了通过同一个系统对不同压力源进行测量的过程，且同时实现了对在一定波动范围内的电压信号的测量。

优选地，所述系统还包括电源单元，所述电源单元包括第一保护电路、第一降压模块以及第二降压模块；所述第一保护电路的输入端与VCC电源连接，所述第一保护电路的输出端与所述第一降压模块的输入端连接，所述第一降压模块的输出端与所述第二降压模块的输入端连接，所述第二降压模块的输出端与所述处理单元的输入端连接。

优选地，所述第一保护电路包括晶体管Q1、二极管D1、电感L1、电感L2、电容C4以及电容C5，所述晶体管Q1的集电极通过电阻R1与VCC电源连接，所述晶体管Q1的基极接地，所述晶体管Q1的发射极与所述二极管D1的阴极连接，所述二极管D1的阳极接地；所述电容C4、所述电容C5、所述电感L1以及所述电感L2串联连接，且所述电容C4与所述电容C5并联在所述二极管D1上。

优选地，所述第一降压模块包括稳压模块，所述稳压模块的IN端与所述电感L1连接，以及通过电容C1接地连接；所述稳压模块的ADJ端口通过电阻R4接地；所述稳压模块的OUT2端口与所述稳压模块的OUT4端口依次通过电阻R2与电阻R4接地连接；且所述稳压模块的OUT2端口与所述稳压模块的OUT4端口与所述第二降压模块连接。

优选地，所述第二降压模块与所述第一降压模块等同设置。

优选地，所述系统还包括输出保护单元，所述输出保护单元包括第二保护电路与滤波电路，所述第二保护电路输入端与所述处理单元输出端连接，所述第二保护电路输出端与所述滤波电路输入端连接；

所述第二保护电路用于压力传感系统输出防尖峰、短路、反接保护；

所述滤波电路用于滤波干扰信号。

优选地，所述第二保护电路包括放大器与二极管D2，所述放大器的+IN端通过电阻R9与所述处理单元连接，所述放大器的-IN端通过电阻R10以及电阻R11接地；所述放大器的输出端与所述二极管D2阳极连接，所述二极管D2的阴极通过电阻R11接地连接，且所述二极管D2的阴极与所述滤波电路的输入端连接。

优选地，所述滤波电路包括电感L3以及二极管D3，所述电感L3一端与二极管D2的阴极连接；所述电感L3的另一端进行电压信号输出，且所述电感L3的另一端通过电容C12接地连接，以及与所述二极管D3的阴极连接；所述二极管D3的阳极接地连接。

优选地，所述压力变送器模块为PC 10型硅压阻式压力芯片，所述压力变送器模块的OUT+端口与所述压力变送器模块的IN-端口接地连接，所述压力变送器模块的OUT-端口通过电容C10接地连接。

优选地，所述处理单元为NSA-9260型号的芯片，且所述处理单元的OWI端口与所述OUT端口通过电阻R6与所述输出保护电路连接，所述处理单元的FBN端口依次通过电阻R7以及电容C9接地连接；所述处理单元的DVDD端口通过电容C7接地；所述处理单元的VDDHV端口与所述压力变送器模块连接，且同时通过电容C6接地；所述处理单元的IEXC2端口通过电阻R8接地；所述处理单元的AVDD端口通过电容C8接地连接；所述处理单元的VIN端口与所述压力变送模块的OUT-端口连接，所述处理单元的IEXC2端口与所述压力变送模块的IN+端口连接；所述处理单元的VIP端口接地连接。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

本实用新型实施例提供的一种装甲车压力传感系统，通过在传感系统中设置压力变送模块来实现对各种压力源进行测量，且设置的处理单元能够根据测量的电压信号相对应的输出所需要使用电压信号，实现了通过同一个系统对不同压力源进行测量的过程，且同时实现了对在一定波动范围内的电压信号的测量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型示例性实施方式的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为系统示意图；

图2为电源单元电路图；

图3为压力变送器模块与处理单元电路图；

图4为输出保护单元电路图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

在以下描述中，为了提供对本实用新型的透彻理解阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本本实用新型。在其他实施例中，为了避免混淆本本实用新型，未具体描述公知的结构、电路、材料或方法。

在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本本实用新型至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和、或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的示图都是为了说明的目的，并且示图不一定是按比例绘制的。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。

在本实用新型的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“高”、“低”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

本实施例公开了一种装甲车压力传感系统，如图1所示，包括压力变送器模块以及处理单元，所述压力变送器模块的输出端与所述处理单元的输入端连接；

所述压力变送器模块，用于检测装甲车的压力信号，并将该压力信号传输到所述处理单元中；

在本实施例中，如图3所示，设置的压力变送器模块能够测量不同种类下的电压信号，且设置的处理单元能够通过自身的数模转换模块将测量的信号最终转换为所需要检测的电压信号，在本实施例中，所述压力变送器模块为PC 10型硅压阻式压力芯片，通过惠斯通电桥原理将压力信号发生变化时电桥的电阻值发生变化；所述压力变送器模块的OUT+端口与所述压力变送器模块的IN-端口接地连接，所述压力变送器模块的OUT-端口通过电容C10接地连接。

所述处理单元，用于将所述压力信号转数值信号，在将数值信号转换为输出电压进行输出。

所述处理单元为NSA-9260型号的芯片，且所述处理单元的OWI端口与所述OUT端口通过电阻R6与所述输出保护电路连接，所述处理单元的FBN端口依次通过电阻R7以及电容C9接地连接；所述处理单元的DVDD端口通过电容C7接地；所述处理单元的VDDHV端口与所述压力变送器模块连接，且同时通过电容C6接地；所述处理单元的IEXC2端口通过电阻R8接地；所述处理单元的AVDD端口通过电容C8接地连接；所述处理单元的VIN端口与所述压力变送模块的OUT-端口连接，所述处理单元的IEXC2端口与所述压力变送模块的IN+端口连接；所述处理单元的VIP端口接地连接。

在处理单元中，通过处理单元内部的PGA仪表运放模块与压力变送器模块内的电桥进行直接连接，通过内部的24位模数转换器将压力变化转换为数值变化，经过后级DAC数模转换器输出用户所需的输出电压；处理单元支持OWI串行总线接口，用户可采用上位机界面配置输出各种输出电压如0.5V～4.5V，0.5V～5V，1V～5V，0V～5V等。

所述系统还包括电源单元，如图2所示，所述电源单元包括第一保护电路、第一降压模块以及第二降压模块；所述第一保护电路的输入端与VCC电源连接，所述第一保护电路的输出端与所述第一降压模块的输入端连接，所述第一降压模块的输出端与所述第二降压模块的输入端连接，所述第二降压模块的输出端与所述处理单元的输入端连接。

所述第一保护电路包括晶体管Q1、二极管D1、电感L1、电感L2、电容C4以及电容C5，所述晶体管Q1的集电极通过电阻R1与VCC电源连接，所述晶体管Q1的基极接地，所述晶体管Q1的发射极与所述二极管D1的阴极连接，所述二极管D1的阳极接地；所述电容C4、所述电容C5、所述电感L1以及所述电感L2串联连接，且所述电容C4与所述电容C5并联在所述二极管D1上。晶体管Q1用于电源防反功能；电阻R1为限流保护电阻；二极管D1为瞬态抑制二极管用于浪涌尖峰抑制；电感L1、电感L2、电容C4以及电容C5构建滤波网络增强电源抗扰能力。

所述第一降压模块包括稳压模块，所述稳压模块的IN端与所述电感L1连接，以及通过电容C1接地连接；所述稳压模块的ADJ端口通过电阻R4接地；所述稳压模块的OUT2端口与所述稳压模块的OUT4端口依次通过电阻R2与电阻R4接地连接；且所述稳压模块的OUT2端口与所述稳压模块的OUT4端口与所述第二降压模块连接。本实施例中，设置的稳压模块为LDO线性稳压器，型号为LM317.

所述第二降压模块与所述第一降压模块等同设置。

在电源单元中，设置了两个降压模块，将电源电压分别降低至6.5V与5V供后级电路使用，采用两级降压电路可减少电源芯片温升提高电路可靠性，给处理单元进行供电。

所述系统还包括输出保护单元，如图4所示，所述输出保护单元包括第二保护电路与滤波电路，所述第二保护电路输入端与所述处理单元输出端连接，所述第二保护电路输出端与所述滤波电路输入端连接；

所述第二保护电路用于传感器输出防尖峰、短路、反接保护，保证传感器输出端存在尖峰电压，传感器输出端对地短路；以及传感器输出端反接高电压时传感器能保证内部电路不收影响，异常情况恢复后传感器能正常工作。

所述滤波电路用于滤波干扰信号。

所述第二保护电路包括放大器与二极管D2，所述放大器的+IN端通过电阻R9与所述处理单元连接，所述放大器的-IN端通过电阻R10以及电阻R11接地；所述放大器的输出端与所述二极管D2阳极连接，所述二极管D2的阴极通过电阻R11接地连接，且所述二极管D2的阴极与所述滤波电路的输入端连接。

所述滤波电路包括电感L3以及二极管D3，所述电感L3一端与二极管D2的阴极连接；所述电感L3的另一端进行电压信号输出，且所述电感L3的另一端通过电容C12接地连接，以及与所述二极管D3的阴极连接；所述二极管D3的阳极接地连接。

本实施例中，采用的放大器是型号为OPA2317M/TR型号的放大器，具体的电路如图4所示。所述R9～R11、L3、D2、D3、C11～C12、U5构成压力传感器输出保护电路。U5、D2、R9～R11组成由运放、二极管构成的传感器输出防反接电路，L3，C12，D3构成传感器输出滤波电路增强传感器输出抗扰能力。

本实施例公开的一种装甲车压力传感系统，通过在传感系统中设置压力变送模块来实现对各种压力源进行测量，且设置的处理单元能够根据测量的电压信号相对应的输出所需要使用电压信号，实现了通过同一个系统对不同压力源进行测量的过程，且同时实现了对在一定波动范围内的电压信号的测量。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种装甲车压力传感系统，其特征在于，包括压力变送器模块、处理单元以及输出保护单元，所述压力变送器模块的输出端与所述处理单元的输入端连接，所述处理单元输出端与所述输出保护单元输入端连接；

所述压力变送器模块，用于检测装甲车的压力信号，并将该压力信号传输到所述处理单元中；

所述处理单元，用于将所述压力信号转数值信号，在将数值信号转换为输出电压进行输出；

所述输出保护单元，用于压力传感系统输出防尖峰、短路、反接保护。

2.根据权利要求1所述的一种装甲车压力传感系统，其特征在于，所述系统还包括电源单元，所述电源单元包括第一保护电路、第一降压模块以及第二降压模块；所述第一保护电路的输入端与VCC电源连接，所述第一保护电路的输出端与所述第一降压模块的输入端连接，所述第一降压模块的输出端与所述第二降压模块的输入端连接，所述第二降压模块的输出端与所述处理单元的输入端连接。

3.根据权利要求2所述的一种装甲车压力传感系统，其特征在于，所述第一保护电路包括晶体管Q1、二极管D1、电感L1、电感L2、电容C4以及电容C5，所述晶体管Q1的集电极通过电阻R1与VCC电源连接，所述晶体管Q1的基极接地，所述晶体管Q1的发射极与所述二极管D1的阴极连接，所述二极管D1的阳极接地；所述电容C4、所述电容C5、所述电感L1以及所述电感L2串联连接，且所述电容C4与所述电容C5并联在所述二极管D1上。

4.根据权利要求3所述的一种装甲车压力传感系统，其特征在于，所述第一降压模块包括稳压模块，所述稳压模块的IN端与所述电感L1连接，以及通过电容C1接地连接；所述稳压模块的ADJ端口通过电阻R4接地；所述稳压模块的OUT2端口与所述稳压模块的OUT4端口依次通过电阻R2与电阻R4接地连接；且所述稳压模块的OUT2端口与所述稳压模块的OUT4端口与所述第二降压模块连接。

5.根据权利要求4所述的一种装甲车压力传感系统，其特征在于，所述第二降压模块与所述第一降压模块等同设置。

6.根据权利要求1所述的一种装甲车压力传感系统，其特征在于，所述输出保护单元包括第二保护电路与滤波电路，所述第二保护电路输入端与所述处理单元输出端连接，所述第二保护电路输出端与所述滤波电路输入端连接；所述第二保护电路用于压力传感系统输出防尖峰、短路、反接保护；所述滤波电路用于滤波干扰信号。

7.根据权利要求6所述的一种装甲车压力传感系统，其特征在于，所述第二保护电路包括放大器与二极管D2，所述放大器的+IN端通过电阻R9与所述处理单元连接，所述放大器的-IN端通过电阻R10以及电阻R11接地；所述放大器的输出端与所述二极管D2阳极连接，所述二极管D2的阴极通过电阻R11接地连接，且所述二极管D2的阴极与所述滤波电路的输入端连接。

8.根据权利要求7所述的一种装甲车压力传感系统，其特征在于，所述滤波电路包括电感L3以及二极管D3，所述电感L3一端与二极管D2的阴极连接；所述电感L3的另一端进行电压信号输出，且所述电感L3的另一端通过电容C12接地连接，以及与所述二极管D3的阴极连接；所述二极管D3的阳极接地连接。

9.根据权利要求1所述的一种装甲车压力传感系统，其特征在于，所述压力变送器模块为PC 10型硅压阻式压力芯片，所述压力变送器模块的OUT+端口与所述压力变送器模块的IN-端口接地连接，所述压力变送器模块的OUT-端口通过电容C10接地连接。

10.根据权利要求9所述的一种装甲车压力传感系统，其特征在于，所述处理单元为NSA-9260型号的芯片，且所述处理单元的OWI端口与所述OUT端口通过电阻R6与所述输出保护电路连接，所述处理单元的FBN端口依次通过电阻R7以及电容C9接地连接；所述处理单元的DVDD端口通过电容C7接地；所述处理单元的VDDHV端口与所述压力变送器模块连接，且同时通过电容C6接地；所述处理单元的IEXC2端口通过电阻R8接地；所述处理单元的AVDD端口通过电容C8接地连接；所述处理单元的VIN端口与所述压力变送模块的OUT-端口连接，所述处理单元的IEXC2端口与所述压力变送模块的IN+端口连接；所述处理单元的VIP端口接地连接。

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