CN2762089Y - 数字精密压力表 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种数字精密压力表，包括有一表壳，所述表壳下部设置有一引压密封接头，所述引压密封接头在表壳内的一端连接有一压力传感器，所述压力传感器的电源端连接一激励电源，所述压力传感器的输出端依次连接一信号调理放大器和一A/D转换器，所述A/D转换器的输出端连接一微控制器；所述微控制器与所述激励电源连接，其控制激励电源的输出激励信号，所述微控制器还连接一液晶显示屏，所述液晶显示屏设置在所述表壳的前面板。本实用新型功耗低、精确度高，既可以进行高准确压力量数字化连续检测，也可以进行现场压力仪表校准检测；因此，其具有非常广泛的应用市场。
Description
技术领域
本实用新型涉及仪器仪表领域，特别是涉及一种微功耗高精确度的数字精密压力表。
背景技术
目前，在各行业的压力检测技术领域中，现场压力检测仪器基本分为指针式压力表、数字式压力表、压力变送器和数字式压力计等几种。
指针式压力表，利用圆弧型弹簧管在压力作用下发生形变位移效应，带动一套齿轮使指针在带有压力量值的刻度盘上转动，指示压力值。这种仪表具有廉价、读数直观、和无需供电等特点，多用于现场过程低准确压力参数的指针读数监测，其中指针式精密压力表(精密压力表)的精度比较高，多用来校准检测这些压力监测仪表。但指针式压力表存在抗振性能差、振动时不易读数、零位压力示值误差不易消除、压力数据不能记录保存和压力弹簧管疲劳变形等问题。
数字式压力表，利用压力传感器在压力作用下产生压力/电量物理效应，通过电信号数字化检测，显示数字压力值，这种仪表具有数字读数、抗振动读数等特点，但存在压力传感器检测精度低，数字读数位数少、零位示值误差影响、电功耗较大和温度影响等问题。因此，数字式压力表多用于现场过程的低准确压力参数的数字读数监测或电路睡眠唤醒后的数字读数监测。
压力变送器是一种采用压力传感器，并使输出电信号满足现场过程标准化要求的变换器，要提供二次显示仪表或计算机集散控制系统配套显示，方具有数字化连续监测的特点。但仍存在数字检测精度低等问题，多用于现场过程自动控制中低准确压力参数的数字化或网络化连续监测。
数字式压力计采用微处理器数字处理压力传感器数字检测信号，修正处理零位、温度影响和显示压力测量值，具有数字读数位数多，测量准确度高等特点，但价格昂贵，电功耗大，多用于高准确压力量、压力监测仪表和压力变送器的现场校准检测，不能用于高准确压力量的数字化连续检测。
综上所述，指针式压力表的或数字式压力表的多用于监测现场低准确压力参数；压力变送器多用于数字化连续监测现场低准确压力参数；精密压力表和数字式压力计多用于检测现场高准确压力量或校准检测现场压力监测仪表。因此，目前尚无一种既具备压力变送器数字化连续检测特点，又具备精密压力表和数字式压力计检测现场高准确压力量或现场校准检测功能特点的微功耗数字式压力检测仪表。
发明创造内容
本实用新型的目的是提供一种在保证微功耗高和精确度的前提下，能实现高准确压力量数字化连续检测或现场压力仪表校准检测的数字精密压力表。
为实现上述目的，本实用新型采取技术方案：一种数字精密压力表，包括有一表壳，所述表壳下部设置有一引压密封接头，所述引压密封头在表壳内的一端连接有一压力传感器，所述压力传感器的电源端连接一激励电源，所述压力传感器的输出端依次连接一信号调理放大器和一A/D转换器，所述A/D转换器的输出端连接一微控制器；所述微控制器与所述激励电源连接，其控制激励电源的输出激励信号，所述微控制器还连接一液晶显示屏，所述液晶显示屏设置在所述表壳的前面板。
上述的数字精密压力表中，所述激励电源包括有一电压基准源、一数字电位器以及一压控恒流源，并且其依次连接；所述微控制器与所述激励电源的数字电位器连接，其控制数字电位器使所述压控恒流源输出一脉冲电流激励信号；所述脉冲电流激励信号作用在所述压力传感器的电桥上。
上述的数字精密压力表中，所述压力传感器上紧密贴合设置有一数字温度传感器，所述数字温度传感器的输出端连接所述微控制器，所述微控制器根据数字温度传感器传来的温度数据对所述A/D转换器传来的压力数据进行温度修正计算处理，并将处理后的数据通过液晶显示屏输出显示。
上述的数字精密压力表中，所述表壳的前面板还设置有一清零键、一峰值键、一单位键以及一温度键，其输出端均与所述微控制器连接。
本实用新型由于采取以上设计，其具有以下优点：1、本实用新型由于采用了脉冲电流作为激励，从而使得压力传感器在压力测量转换过程中具有较好的微功耗能量特性和静态测量误差特性。2、本实用新型由于在压力传感器处紧密贴合设置了一数字温度传感器，而数字温度传感器又与微处理器连接，所以环境温度对压力传感器所引起的误差影响，都可以经过微处理器的温度修正计算处理而消除，从而提高本实用新型的测量准确性。3、由于串行接口的设置，使微控制器7可以通过串行接口9将检测到的数据连续输出，从而本实用新型可以实现高准确压力量的连续检测。
附图说明
图1为本实用新型的结构方框示意图
图2为本实用新型的局部电路示意图
图3为本实用新型的表壳前面板示意图
图4为本实用新型的表壳后面板示意图
具体实施方式
如图1、图2所示，本实用新型提供了一种数字精密压力表，包括有一表壳1，表壳1下部设置有一引压密封接头2；引压密封头2穿过所述壳体，其一端置于壳体外，可以用来连接检测气体或液体压力；另一端置于表壳1内，并连接有一压力传感器3，具体而言，压力传感器3密封在引压密封接头2上半部之中。压力传感器3的电源端连接一激励电源4，压力传感器3的输出端依次连接一信号调理放大器5和一A/D转换器6，A/D转换器6的输出端连接一微控制器7；微控制器7与激励电源4连接，其控制激励电源4的输出激励信号，微控制器7还连接一液晶显示屏11，液晶显示屏11设置在表壳1的前面板12上(如图3所示)。上述的信号调理放大器5、A/D转换器6，以及微控制器7都可以从市场直接购得。
在本实施例中，激励电源4包括有一电压基准源41、一数字电位器42以及一压控恒流源43，并且其依次连接；微控制器7与激励电源的数字电位器42连接，并控制数字电位器42，使压控恒流源43输出一脉冲电流激励信号44；上述的电压基准源41、数字电位器42以及压控恒流源43均可以从市场购得，而压力传感器为一种由四支压敏电阻构成的惠更斯电桥，其也可以直接从市场购得，脉冲电流激励信号44作用在压力传感器3的电桥上。由于使用了脉冲电流激励信号，即使在压敏电阻由于压力的变化而产生阻抗的变化，电流源的输出也不会因为因此而受到影响，从而可以提高测量的准确性；从另一方面考虑，脉冲信号相比恒流信号属于间歇供电，间歇供电本身可以比较省电，而且间歇供电更可以使电阻的发热量大大减小，电阻发热量的减小可以减少因焦耳热效应而浪费的电力，而且由于电阻的热效应不大，可以提高整个压力传感器的准确性，减少测量误差。本实用新型如采用四节5号AA型电池供电，可以保证连续测量5000小时以上。
在本实施例中，压力传感器3上设置有一数字温度传感器8，数字温度传感器8的输出端连接微控制器7，微控制器7根据数字温度传感器8的温度采集数据，对A/D转换器6的压力采集数据进行温度修正计算处理，统一换算为20℃的压力，然后再将处理后的数据通过液晶显示屏11显示输出。由此一来，由于环境温度对压力传感器所引起的误差影响，都可以经过微处理器的温度修正计算处理而消除，从而提高本实用新型的测量的准确性。
在本实用新型中，表壳的前向板12还设置有一清零键13、一峰值键14、一单位键15以及一温度键16，其输出端均与微控制器7连接。通过操作清零键13，可以完成对所述测量压力的零压力校准；通过操作峰值键14，可以使液晶显示屏显示出检测过程中的压力峰值；通过操作单位键15，可以切换液晶显示屏显示字符，显示出不同单位下的压力数值；通过操作温度键16，可以实施压力传感器的温度检测及显示。
在本实施例中，表壳的后面板17上设置有一串行接口9(如图4所示)，串行接口9与微控制器7连接，当需要对压力数据进行连续测量的时候，串行接口9可以连接一计算机或其他数据采集装置，微控制器7通过串行接口9将检测到的数据连续输出，从而本实用新型可以实现连续检测高精度高准确的压力数据。当然，串行接口同样可以用其他接口代替，如并行接口、USB接口、1394接口、RS485和GPIB接口等。
Claims (7)
1、一种数字精密压力表，包括有一表壳，所述表壳下部设置有一引压密封接头，其特征在于：所述引压密封头在表壳内的一端连接有一压力传感器，所述压力传感器的电源端连接一激励电源，所述压力传感器的输出端依次连接一信号调理放大器和一A/D转换器，所述A/D转换器的输出端连接一微控制器；所述微控制器与所述激励电源连接，其控制激励电源的输出激励信号，所述微控制器还连接一液晶显示屏，所述液晶显示屏设置在所述表壳的前面板。
2、根据权利要求1所述的数字精密压力表，其特征在于：所述激励电源包括有一电压基准源、一数字电位器以及一压控恒流源，并且其依次连接；所述微控制器与所述激励电源的数字电位器连接，其控制数字电位器使所述压控恒流源输出一脉冲电流激励信号；所述脉冲电流激励信号作用在所述压力传感器的电桥上。
3、根据权利要求1所述的数字精密压力表，其特征在于：所述压力传感器上紧密贴合设置有一数字温度传感器，所述数字温度传感器的输出端连接所述微控制器，所述微控制器根据数字温度传感器传来的温度数据对所述A/D转换器传来的压力数据进行温度修正计算处理，并将处理后的数据通过液晶显示屏输出显示。
4、根据权利要求2所述的数字精密压力表，其特征在于：所述压力传感器上紧密贴合设置有一数字温度传感器，所述数字温度传感器的输出端连接所述微控制器，所述微控制器根据数字温度传感器传来的温度数据对所述A/D转换器传来的压力数据进行温度修正计算处理，并将处理后的数据通过液晶显示屏输出显示。
5、根据权利要求1或2或3或4所述的数字精密压力表，其特征在于：所述表壳的前面板还设置有一清零键、一峰值键、一单位键以及一温度键，其输出端均与所述微控制器连接。
6、根据权利要求1或2或3或4所述的数字精密压力表，其特征在于：所述表壳的后面板设置有一串行接口，所述串行接口与所述微控制器连接。
7、根据权利要求5所述的数字精密压力表，其特征在于：所述表壳的后面板设置有一串行接口，所述串行接口与所述微控制器连接。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103490781A (zh) * | 2013-09-14 | 2014-01-01 | 西安奇维科技股份有限公司 | 一种具有温度自校正功能的高精度模拟信号采集电路 |
| CN103837285A (zh) * | 2012-11-23 | 2014-06-04 | 上海朝辉压力仪器有限公司 | 压力表 |
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| CN114858347A (zh) * | 2022-04-07 | 2022-08-05 | 国营芜湖机械厂 | 一种压力指示器指示误差测试设备及测试方法 |
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2004
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