專利名稱：一種電流型壓力變送器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電流型壓力變送器，尤其適合作為鐵路機(jī)車車輛用低壓型壓力變送器，亦可用于汽車、輪船、工程機(jī)械車輛等需要檢測壓力的場合。
背景技術(shù)：
壓力變送器主要用于內(nèi)燃機(jī)車等設(shè)備能耗監(jiān)測統(tǒng)計分析系統(tǒng)，比如用來檢測內(nèi)燃機(jī)車油箱中柴油壓力，從而結(jié)合機(jī)車對應(yīng)的油箱模型，計算油箱油量。但是，由于內(nèi)燃機(jī)車的柴油機(jī)工作時，未能完全燃燒且溫度較高的柴油回流至油箱，使得油箱內(nèi)柴油溫度維持在一個較高的溫度；此外，我國幅員遼闊，各地氣候迥異，環(huán)境溫度也不盡相同，而現(xiàn)有的壓力變送器在不同的溫度場合，準(zhǔn)確度受到嚴(yán)重影響，因而需要設(shè)計一種需要壓力變送器能夠在較寬的溫度范圍內(nèi)保持較高的精度。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種電流型壓力變送器，該電流型壓力變送器檢測精度高、穩(wěn)定性好、能適應(yīng)較寬的溫度范圍。實(shí)用新型的技術(shù)解決方案如下:一種電流型壓力變送器，包括壓力變送器芯體、數(shù)字調(diào)理芯片和電流環(huán)芯片；所述的壓力變送器芯體的輸出接口與數(shù)字調(diào)理芯片的輸入接口相連，數(shù)字調(diào)理芯片的輸出端接電流環(huán)芯片的輸入端，電流環(huán)芯片的電流信號輸出端為所述電流型壓力變送器的輸出端；所述的數(shù)字調(diào)理芯片中集成有放大器。所述的電流型壓力變送器還包括溫度檢測電路，溫度檢測電路的輸出端接數(shù)字調(diào)理芯片的溫度輸入端口。所述的數(shù)字調(diào)理芯片為PGA309芯片，所述的電流環(huán)芯片為XTRl 17芯片；溫度檢測電路包括一個熱敏電阻，壓力變送器芯體為含有壓敏電阻的感應(yīng)橋；PGA309芯片的VEXC端接感應(yīng)橋的正供電端，感應(yīng)橋的負(fù)供電端經(jīng)熱敏電阻接地；感應(yīng)橋的負(fù)供電端還與PGA309芯片的溫度輸入端口(TEMP IN端)相接；感應(yīng)橋的2個輸出端分別接PGA309芯片的2個信號輸入端(VIN1端和VIN2端)。有益效果:本實(shí)用新型的電流型壓力變送器，由于采用電流型的變送器，相比電壓型的變送器，更不容易受到干擾，因而準(zhǔn)確度高。另外，由于該電流型壓力變送器集成了溫度補(bǔ)償電路，因而可以在不同的溫度下進(jìn)行校準(zhǔn)，準(zhǔn)確度高，適應(yīng)溫度范圍寬。

圖1為電流型壓力變送器的電路原理圖。圖2為分壓電路原理圖。
具體實(shí)施方式
以下將結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明:實(shí)施例1:如圖1所示，一種電流型壓力變送器，包括壓力變送器芯體、數(shù)字調(diào)理芯片和電流環(huán)芯片；所述的壓力變送器芯體的輸出接口與數(shù)字調(diào)理芯片的輸入接口相連，數(shù)字調(diào)理芯片的輸出端接電流環(huán)芯片的輸入端，電流環(huán)芯片的電流信號輸出端為所述電流型壓力變送器的輸出端；所述的數(shù)字調(diào)理芯片中集成有放大器。所述的電流型壓力變送器還包括溫度檢測電路，溫度檢測電路的輸出端接數(shù)字調(diào)理芯片的溫度輸入端口。所述的數(shù)字調(diào)理芯片為PGA309芯片，所述的電流環(huán)芯片為XTR117芯片；溫度檢測電路包括一個熱敏電阻，壓力變送器芯體為含有壓敏電阻的感應(yīng)橋；PGA309芯片的VEXC端接感應(yīng)橋的正供電端，感應(yīng)橋的負(fù)供電端經(jīng)熱敏電阻接地；感應(yīng)橋的負(fù)供電端還與PGA309芯片的溫度輸入端口(TEMP IN端)相接；感應(yīng)橋的2個輸出端分別接PGA309芯片的2個信號輸入端(VIN1端和VIN2端)。圖中的虛線框?yàn)閴毫鞲衅餍倔w。產(chǎn)品的工作原理:機(jī)車油箱柴油壓力通過油路作用到傳感器芯體檢測面上，傳感器芯體將壓力信號轉(zhuǎn)換為電壓信號送給PGA309芯片(為半智能芯片)，該電路對輸入小信號進(jìn)行放大、校零處理后輸出，通過XTRl 17電流環(huán)芯片轉(zhuǎn)化為4 20mA的電流信號。產(chǎn)品的調(diào)試過程:分別在_25°C、25°C、70°C下，對傳感器芯體進(jìn)行零點(diǎn)系數(shù)和增益系數(shù)調(diào)整，獲取此三個溫度點(diǎn)下傳感器芯體的零點(diǎn)系數(shù)和增益系數(shù)，通過分段插值算法計算生成17個溫度點(diǎn)的溫度補(bǔ)償系數(shù)表。產(chǎn)品的工作過程:上電后，PGA309讀取配置信息，隨后進(jìn)行一次溫度采集與轉(zhuǎn)化，獲取當(dāng)前傳感器芯體的溫度值，根據(jù)該溫度值檢索調(diào)試標(biāo)定好的溫度補(bǔ)償系數(shù)表，查詢并計算當(dāng)前溫度下的增益系數(shù)和零點(diǎn)系數(shù)，根據(jù)該系數(shù)對輸入信號進(jìn)行校零點(diǎn)、放大輸出。以后的每一次信號放大處理都是從溫度轉(zhuǎn)換開始(采集溫度——查表——確定補(bǔ)償系數(shù)——輸出)。產(chǎn)品溫度補(bǔ)償原理:在傳感器芯體供電回路中串一個低溫漂(25ppm) 100歐姆的小電阻(Rtemp),利用傳感器芯體本身阻抗的溫度系數(shù)較大(3000ppm)來檢測傳感器芯體溫度。溫度變化時，傳感器芯體的阻抗隨溫度變化大，而相對傳感器芯體來說，電阻Rtemp的阻值變化基本可忽略(視為恒定)。PGA309的VEX。腳為橋接傳感器激勵電壓，該激勵電壓在傳感器芯體和電阻Rtemp上進(jìn)行分壓。如圖2，R為壓力傳感器芯體等效阻抗，溫度系數(shù)為3000ppm,而Rtemp阻抗可看作不隨溫度變化，TEMPin腳檢測電阻Rtemp上的電壓，即反應(yīng)出了傳感器芯體的溫度變化。由于傳感器芯體的阻抗為正溫度系數(shù)，則TEMPin腳檢測的電壓值越大，溫度越低；電壓值越小，溫度越高。采用標(biāo)準(zhǔn)壓力表對傳感器校準(zhǔn)標(biāo)定，確定各溫度點(diǎn)的溫度補(bǔ)償系數(shù)。鑒于傳感器芯體線性度較好，故只需通過校準(zhǔn)獲取其在_25°C、25°C、70°C三個溫度點(diǎn)下的溫度補(bǔ)償系數(shù)，再通過分段插值算法計算生成17個溫度點(diǎn)(_25°C至70°C分為17段)的溫度補(bǔ)償系數(shù)表。實(shí)際使用時，根據(jù)溫度檢測腳檢測到的當(dāng)前溫度值，查表判斷在哪個溫度區(qū)間，即采用該溫度區(qū)間的溫度補(bǔ)償系數(shù)。)該產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)有:I)工作電壓:12Vdc 30Vdc2)測量范圍:0 IOkPa ；3)輸出電流:4 20mA ；4)測量精度(參比 _25°C 70°C ):±0.5% FS ；5)溫漂(-25O 70O ):±0.5% FS ；6)長期穩(wěn)定性:彡±0.2% FS/年;7)源效應(yīng)(電源供電變化):±0.05% FS ;8)過壓范圍:不小于兩倍量程；9)負(fù) 載電阻=Rmax = 200 Ω。
權(quán)利要求1.一種電流型壓力變送器，其特征在于，包括壓力變送器芯體、數(shù)字調(diào)理芯片和電流環(huán)芯片；所述的壓力變送器芯體的輸出接口與數(shù)字調(diào)理芯片的輸入接口相連，數(shù)字調(diào)理芯片的輸出端接電流環(huán)芯片的輸入端，電流環(huán)芯片的電流信號輸出端為所述電流型壓力變送器的輸出端；所述的數(shù)字調(diào)理芯片中集成有放大器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流型壓力變送器，其特征在于，還包括溫度檢測電路，溫度檢測電路的輸出端接數(shù)字調(diào)理芯片的溫度輸入端口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電流型壓力變送器，其特征在于，所述的數(shù)字調(diào)理芯片為PGA309芯片，所述的電流環(huán)芯片為XTR117芯片；溫度檢測電路包括一個熱敏電阻，壓力變送器芯體為含有壓敏電阻的感應(yīng)橋； PGA309芯片的VEXC端接感應(yīng)橋的正供電端，感應(yīng)橋的負(fù)供電端經(jīng)熱敏電阻接地；感應(yīng)橋的負(fù)供電端還與PGA309芯片的溫度輸入端口相接；感應(yīng)橋的2個輸出端分別接PGA309芯片的2個信號輸入端。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種電流型壓力變送器，包括壓力變送器芯體、數(shù)字調(diào)理芯片和電流環(huán)芯片；所述的壓力變送器芯體的輸出接口與數(shù)字調(diào)理芯片的輸入接口相連，數(shù)字調(diào)理芯片的輸出端接電流環(huán)芯片的輸入端，電流環(huán)芯片的電流信號輸出端為所述電流型壓力變送器的輸出端；所述的數(shù)字調(diào)理芯片中集成有放大器。所述的電流型壓力變送器還包括溫度檢測電路，溫度檢測電路的輸出端接數(shù)字調(diào)理芯片的溫度輸入端口。該電流型壓力變送器檢測精度高、穩(wěn)定性好、能適應(yīng)較寬的溫度范圍。
文檔編號G01L9/00GK203011602SQ201220663640
公開日2013年6月19日 申請日期2012年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月6日
發(fā)明者劉石勇, 孫強(qiáng), 周維, 彭平 申請人:長沙南車電氣設(shè)備有限公司