現(xiàn)供電；穩(wěn)壓芯片U2的2腳同時通過電阻Rl并聯(lián)按鍵KEY2 —端以及微處理器Ul的5腳，通過電阻R2并聯(lián)按鍵KEYl的一端以及微處理器Ul的4腳，通過電阻R6并聯(lián)按鍵KEY3的一端以及微處理器Ul的26腳，按鍵KEY1~KEY3分別通過電阻R3~R5接地。微處理器Ul的24腳、25腳分別與顯示屏U7的2腳、4腳相連，顯示屏U7的3腳接地。
[0026]穩(wěn)壓芯片U3的2腳接地，I腳和2腳之間并聯(lián)電容C3，3腳連接微處理器Ul的17腳，4腳為NC端，5腳為電壓輸出端。穩(wěn)壓芯片U3的5腳分別連接集成運放芯片U4的5腳和儀表放大器芯片U5的7腳實現(xiàn)供電。穩(wěn)壓芯片U3的5腳同時并聯(lián)電阻R7的一端，電阻R7的另一端同時并聯(lián)電阻R8的一端以及集成運放芯片U4的3腳，電阻R8的另一端接地。集成運放芯片U4的2腳接地，4腳通過電阻R9接地，I腳連接由電阻Ra~Rd表示的壓力傳感器的供電正極，壓力傳感器的供電負(fù)極同時經(jīng)電阻R9接地，壓力傳感器的兩輸出端分別接至儀表放大器芯片U5的2腳和3腳。儀表放大器芯片U5的I腳和8腳之間串聯(lián)電阻R10，4腳和5腳接地，輸出端6腳串聯(lián)電阻Rll之后同時并聯(lián)電容Cl的一端以及AD轉(zhuǎn)換芯片U6的I腳，電容Cl的另一端接地。AD轉(zhuǎn)換芯片U6的2腳、6腳接地，3腳和4腳分別連接微處理器Ul的14腳、15腳。
[0027]穩(wěn)壓芯片U2~U3分別采用型號為MCP1700和MCP1801的芯片，實現(xiàn)上述的主電源模塊和副電源模塊。集成運放芯片U4以及電阻R7~R9組成上述的恒流源模塊，集成運放芯片U4采用型號為TLV2631的芯片。圖2中的電阻Ra~Rd表示壓力傳感器，在本微功耗數(shù)字壓力表中，優(yōu)選擴散硅壓阻式傳感器。儀表放大器芯片U5為上述的放大器模塊，其型號為INA122。AD轉(zhuǎn)換芯片U6為上述的AD轉(zhuǎn)換模塊，其型號為ADSl 110。微處理器Ul為上述的中央處理模塊，其型號為PIC16F1938 ;顯示屏U7為上述的顯示模塊，采用4位IXD液晶顯示單元。按鍵KEY1~KEY3組成上述的按鍵模塊，在實際產(chǎn)品中，按鍵KEY1~KEY3分別定義為UP按鍵、DOWN按鍵以及SET按鍵，SET按鍵與微處理器Ul的RB5管腳(26腳)相連，該管腳具有電平變化中斷功能，該功能可將器件從休眠模式中喚醒。
[0028]微處理器Ul、由集成運放芯片U4以及電阻R7~R9組成的恒流源模塊、儀表放大器芯片U5以及AD轉(zhuǎn)換芯片U6均采用低功耗設(shè)計，使用一節(jié)高能鋰電池即可實現(xiàn)長期供電，低功耗設(shè)計延長了電池使用壽命，節(jié)約了成本，避免了傳統(tǒng)壓力變送器需要外部提供直流電源的限制。傳感器采用擴散硅壓阻式傳感器，過載范圍大，靈敏度高。克服了傳統(tǒng)的機械式指針壓力表，不能過載使用，否則會導(dǎo)致永久性損壞，而且靈敏性也差，讀數(shù)時需敲動表殼的缺點。
[0029]具體工作過程及工作原理如下:
[0030]電池同時向主電源模塊和副電源模塊供電，主電源模塊將電池輸出端的電壓轉(zhuǎn)換穩(wěn)壓之后為AD轉(zhuǎn)換模塊、中央處理模塊以及顯示模塊，并為其供電，主電源模塊同時接入按鍵模塊中。副電源模塊的輸出端分別與恒流源模塊和放大器模塊相連，作為其二者供電電源。
[0031]恒流源電路電源為傳感器模塊提供工作電流，傳感器模塊將采集到的壓力信息轉(zhuǎn)換成壓力毫伏信號傳遞給放大器模塊，根據(jù)增益電阻RG (電阻R10)的大小來確定放大倍數(shù)，將采集到的差分信號放大成伏級信號，送至AD轉(zhuǎn)換模塊提供輸入信號。AD轉(zhuǎn)換模塊將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號送入中央處理模塊，中央處理模塊將AD轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號通過數(shù)據(jù)濾波、計算、處理后，通過顯示模塊將處理后的結(jié)果顯示出來。
[0032]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非是對本實用新型作其它形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實施例。但是凡是未脫離本實用新型技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本實用新型技術(shù)方案的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種微功耗數(shù)字壓力表，包括數(shù)據(jù)處理單元、與數(shù)據(jù)處理單元相連的傳感器單元以及對二者實現(xiàn)供電的供電單元，其特征在于:傳感器單元至少包括恒流源模塊、由恒流源模塊供電的傳感器模塊以及對傳感器模塊輸出信號進行放大的放大器模塊，數(shù)據(jù)處理單元中至少包括中央處理模塊以及與中央處理模塊連接的顯示模塊，傳感器模塊輸出的信號送至中央處理模塊進行處理； 所述的供電單元包括電源以及與電源相連的分別對數(shù)據(jù)處理單元、傳感器單元實現(xiàn)供電的主電源模塊、副電源模塊，副電源模塊為恒流源模塊供電，主電源模塊為中央處理模塊以及顯示模塊供電，中央處理模塊同時與副電源模塊連接并對其進行控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微功耗數(shù)字壓力表，其特征在于:所述的數(shù)據(jù)處理單元中還設(shè)置有AD轉(zhuǎn)換模塊以及按鍵模塊，按鍵模塊連接至中央處理模塊的信號輸入端，AD轉(zhuǎn)換模塊的輸出端連接至中央處理器的輸入端，放大器模塊輸出端連接至AD轉(zhuǎn)換模塊的輸入端；所述的主電源模塊同時連接AD轉(zhuǎn)換模塊以及按鍵模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微功耗數(shù)字壓力表，其特征在于:所述的電源為鋰電池。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微功耗數(shù)字壓力表，其特征在于:所述的副電源模塊采用型號為MCP1801的芯片，其3腳與所述中央處理器的信號輸出端相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微功耗數(shù)字壓力表，其特征在于:所述的恒流源模塊包括型號為TLV2631的運放芯片以及電阻R7~R9。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微功耗數(shù)字壓力表，其特征在于:所述的放大器模塊采用型號為INA122的儀表放大器芯片。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微功耗數(shù)字壓力表，其特征在于:所述的按鍵模塊包括按鍵SET、按鍵UP以及按鍵DOWN，主電源模塊輸出端同時通過電阻Rl并聯(lián)按鍵DOWN —端以及中央處理模塊的輸入端，通過電阻R2并聯(lián)按鍵UP的一端以及中央處理模塊的輸入端，通過電阻R6并聯(lián)按鍵SET的一端以及中央處理模塊的輸入端，按鍵UP、按鍵DOWN以及按鍵SET分別通過電阻R3~R5接地。
【專利摘要】一種微功耗數(shù)字壓力表，屬于壓力測量技術(shù)領(lǐng)域。包括數(shù)據(jù)處理單元、與數(shù)據(jù)處理單元相連的傳感器單元以及對二者實現(xiàn)供電的供電單元，其特征在于：傳感器單元至少包括恒流源模塊、由恒流源模塊供電的傳感器模塊以及對傳感器模塊輸出信號進行放大的放大器模塊，數(shù)據(jù)處理單元中至少包括中央處理模塊以及與中央處理模塊連接的顯示模塊，傳感器模塊輸出的信號送至中央處理模塊進行處理。本壓力表微功耗，利用電池供電，不需要鋪設(shè)電纜，同時測量精確尤其適用于不需要壓力值遠(yuǎn)傳場合。
【IPC分類】G01L9-06
【公開號】CN204439268
【申請?zhí)枴緾N201520101165
【發(fā)明人】王惜芳, 周秀成, 張志輝, 成韋
【申請人】淄博飛雁先行測控技術(shù)有限公司
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年2月12日