CN218156268U - 一种多参数测量的数字传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种多参数测量的数字传感器，包括安装支架、传感器本体、数字线路板，所述传感器本体前端隔离膜片内部设置敏感元件，所述敏感元件包含测量压力的压力传感器芯体和测量温度的PT100铂电阻，压力传感器芯体和PT100铂电阻与数字线路板连接，数字线路板基于采集的压力信号和温度信号通过一条数据线输出标准化数字信号。针对目前液体介质测量过程中存在的问题，该款将压力和温度测量集成并测量输出的传感器，将PT100测温装置集成到压力传感器中，实现了在测量压力信号的同时测量温度信号。
Description
技术领域
本实用新型主要涉及温度、压力传感器相关技术领域，具体是一种多参数测量的数字传感器。
背景技术
随着科学技术和工业自动化的飞速发展，压力传感器的数字化输出应用越来越广泛，对传感器测量功能的多样性要求越来越高。目前在测量液体介质时，需要测量介质的压力和温度两个物理参量，一般在测量装置上要安装压力变送器和温度变送器两种传感器，两种参数还需要两个检测装置将数据转换，不仅使得测量装置体积较大，且成本较高。如专利号为CN201410822331.3，名称为一种测量多腔液体温度及压力的实验装置，上述技术中，需要设置两支分支管路，两支分支管路分别设有温度变送器和压力变送器，会导致设备体积大、结构复杂。
实用新型内容
为解决目前技术的不足，本实用新型结合现有技术，从实际应用出发，提供一种多参数测量的数字传感器，针对目前液体介质测量过程中存在的问题，该款将压力和温度测量集成并测量输出的传感器，将PT100测温装置集成到压力传感器中，实现了在测量压力信号的同时测量温度信号。
本实用新型的技术方案如下：
一种多参数测量的数字传感器，包括安装支架、传感器本体、数字线路板，所述传感器本体前端隔离膜片内部设置敏感元件，所述敏感元件包含测量压力的压力传感器芯体和测量温度的PT100铂电阻，压力传感器芯体和PT100铂电阻与数字线路板连接，数字线路板基于采集的压力信号和温度信号通过一条数据线输出标准化数字信号。
进一步，所述压力传感器芯体采用扩散硅压力传感器。
进一步，所述传感器本体直径为12mm。
进一步，所述数字线路板包括NSA2860数字调理芯片，压力传感器芯体通过引脚6、7引入数字调理芯片，PT100铂电阻连接到数字调理芯片的温度采集引脚8、9、10。
进一步，本数字传感器为低电压供电，供电电压为3.3VDC，供电电路设置瞬态抑制二极管SMF6.0A实现过压保护。
进一步，所述供电电路中还设置有滤波电容C5,用于滤除部分电压毛刺。
进一步，压力传感器芯体与数字调理芯片连接线路上设置电容C1、C2、C3，电容C1、C2、C3组成低通滤波器用于过滤高频信号。
本实用新型的有益效果：
1、本传感器针对目前液体介质测量过程中存在的问题，将压力和温度测量集成并测量输出的传感器，将PT100测温装置集成到压力传感器中，通过数字调理芯片处理输出，实现了在测量压力信号的同时测量温度信号，其方案设计能够使得传感器直径只有12mm，体积非常小，能够应用于复杂环境下。
2、本实用新型中，压力传感器、温度传感器和线路板一体化设计，高度集成化，压力和温度信号在一条数据线上输出，使用方便。
3、本实用新型中，传感器电路结构设计简单，精度高，易于实现，便于工业生产和推广应用。
附图说明
附图1为本实用新型的结构示意图；
附图2为本实用新型的电路结构图。
附图中所示标号：
1、安装支架2、传感器本体；3、数字线路板。
具体实施方式
结合附图和具体实施例，对本实用新型作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。
如图1-2所示，为本实施例提供的一种多参数测量的数字传感器的结构、电路相关示意图。
本实施例涉及的是一种用于无腐蚀性的液体和气体测量的多参量数字传感器，主要特点是不仅可以测量介质的压力，还可以测量介质的温度，具有高度集成化以及小型化。
本实施例的多参量数字传感器外形由图1所示，安装支架1、传感器本体2、数字线路板3组成。其压力传感器本体2直径仅有12mm，体积非常小。传感器芯体采用扩散硅压力传感器，内部包含测量压力的芯体和测量温度的PT100铂电阻，压力信号和温度信号通过数字线路板3进行信号放大和转换后，输出标准化数字信号，且压力和温度信号在一条数据线上输出。
本多参量数字传感器的基本原理为：在传感器本体2前端隔离膜片内有敏感元件，敏感元件包含测量压力信号的压力芯体和测量温度信号的PT100铂电阻，受测量介质压力的作用产生形变，将压力信号传递给测量压力信号的压力芯体，同时转化为mV信号。液体介质的温度通过隔离膜片导热传递给测量温度信号的PT100铂电阻，铂电阻阻值发生变化，从而产生电信号的变化。数字线路板3一路采集压力变化的mV信号，一路采集温度变化后的mV信号，这两路mV值的大小分别与压力和温度的大小成线形关系。通过数字线路板3内部信号放大，ADC转换，数据处理后，数字线路板3将测量的压力信号和温度信号转换成数字信号输出。
参考图2，为本数字传感器的具体电路图。数字线路板3包括数字调理芯片NSA2860。电路中，压力传感器芯体通过敏感元件感知测量介质的压力变化，转换为mV电信号，通过6、7引脚进入数字调理芯片。温度传感器PT100接到数字调理芯片的温度采集引脚上，测量介质的温度变化通过PT100的阻值变化来表现出来。数字调理芯片采集室温和高低温时与温度不同的压力传感器mV电压值，经过芯片内部的放大和ADC数据转换，将与温度和压力有关的电压值转化为数字量，通过内部的修正系数计算和线形补偿处理，温度补偿处理，量程转换输出标准的与温度和压力有关的数字信号。产品的供电电压为低电压供电，供电电压为3.3VDC，SMF6.0A为瞬态抑制二极管，当产品供电电压过大时，会短路，进而保护后端的产品和芯片不被高电压烧坏，其他过压保护的作用。电容C5为0.1uF滤波电容，滤掉一部分电压毛刺。连接压力传感器输出信号的电容C1、C2和C3组成低通滤波器，过滤掉高频信号。
Claims (7)
1.一种多参数测量的数字传感器，包括安装支架、传感器本体、数字线路板，其特征在于，所述传感器本体前端隔离膜片内部设置敏感元件，所述敏感元件包含测量压力的压力传感器芯体和测量温度的PT100铂电阻，压力传感器芯体和PT100铂电阻与数字线路板连接，数字线路板基于采集的压力信号和温度信号通过一条数据线输出标准化数字信号。
2.根据权利要求1所述的一种多参数测量的数字传感器，其特征在于，所述压力传感器芯体采用扩散硅压力传感器。
3.根据权利要求1所述的一种多参数测量的数字传感器，其特征在于，所述传感器本体直径为12mm。
4.根据权利要求1所述的一种多参数测量的数字传感器，其特征在于，所述数字线路板包括NSA2860数字调理芯片，压力传感器芯体通过引脚6、7引入数字调理芯片，PT100铂电阻连接到数字调理芯片的温度采集引脚8、9、10。
5.根据权利要求4所述的一种多参数测量的数字传感器，其特征在于，本数字传感器为低电压供电，供电电压为3.3VDC，供电电路设置瞬态抑制二极管SMF6.0A实现过压保护。
6.根据权利要求5所述的一种多参数测量的数字传感器，其特征在于，所述供电电路中还设置有滤波电容C5,用于滤除部分电压毛刺。
7.根据权利要求4所述的一种多参数测量的数字传感器，其特征在于，压力传感器芯体与数字调理芯片连接线路上设置电容C1、C2、C3，电容C1、C2、C3组成低通滤波器用于过滤高频信号。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202221519246.6U CN218156268U (zh) | 2022-06-17 | 2022-06-17 | 一种多参数测量的数字传感器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202221519246.6U CN218156268U (zh) | 2022-06-17 | 2022-06-17 | 一种多参数测量的数字传感器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN218156268U true CN218156268U (zh) | 2022-12-27 |
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
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2022
- 2022-06-17 CN CN202221519246.6U patent/CN218156268U/zh active Active
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