壓力變送電路制造技術(shù)

本實用新型專利技術(shù)公開了壓力變送電路。4?20mA電流輸出是一種高效可靠的工業(yè)用遠(yuǎn)程輸出信號，壓力轉(zhuǎn)4?20mA的模塊電路日益增加。本實用新型專利技術(shù)的恒流源發(fā)生電路給擴散硅壓力傳感器提供恒定電流，擴散硅壓力傳感器將壓力信號轉(zhuǎn)換為電壓差信號；精密差分電壓放大電路用于放大擴散硅壓力傳感器產(chǎn)生的電壓差信號，并通過采樣電阻將放大處理好的信號轉(zhuǎn)化為4?20mA信號進行遠(yuǎn)程輸出。本實用新型專利技術(shù)上電即可獲得精準(zhǔn)的電流變送數(shù)值，讀取數(shù)據(jù)時距離壓力現(xiàn)場較遠(yuǎn)，有效地延長了安全距離。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)屬于電子
，具體涉及一種壓力變送電路。
技術(shù)介紹
隨著社會工業(yè)的不斷進步，人們對于日常生活中各種測量的要求日益提高。由于壓力測量可能具有一定的危險性，對壓力信號遠(yuǎn)距離傳輸并監(jiān)測的要求也日益突出，而4-20mA電流輸出是一種高效可靠的工業(yè)用遠(yuǎn)程輸出信號，所以對于壓力轉(zhuǎn)4-20mA的模塊電路也日益增加。一些專用的測壓力儀器儀表笨重不利于攜帶，且多數(shù)價格非常昂貴，對于工業(yè)現(xiàn)場的使用不夠方便。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于對擴散硅壓力傳感器信號進行測量的壓力變送電路。本技術(shù)包括恒流源發(fā)生電路、擴散硅壓力傳感器、精密差分電壓放大電路和供電電路；所述的恒流源發(fā)生電路給擴散硅壓力傳感器提供恒定電流，擴散硅壓力傳感器將壓力信號轉(zhuǎn)換為電壓差信號；所述的精密差分電壓放大電路用于放大擴散硅壓力傳感器產(chǎn)生的電壓差信號，并通過采樣電阻將放大處理好的信號轉(zhuǎn)化為4-20mA信號進行遠(yuǎn)程輸出。供電電路包括型號均為LM317的穩(wěn)壓模塊A1和A2；穩(wěn)壓模塊A2的3引腳接二極管D1的負(fù)極，2引腳接電阻R2的一端；電阻R2的另一端接穩(wěn)壓模塊A2的1引腳并輸出電壓V2為精密差分電壓放大電路供電；二極管D1的正極接電容C0和CK0的一端并輸入供電電壓VCC；電容CK0的另一端接電容CK1的一端，電容CK1和C0的另一端接電容C1的一端并接外部地；電容C1的另一端接穩(wěn)壓模塊A1的3引腳；穩(wěn)壓模塊A1的2引腳接電阻R1的一端，1引腳接電阻R1的另一端和二極管D2的負(fù)極并輸出電壓V1為恒流源發(fā)生電路和精密差分電壓放大電路供電；二極管D2的正極接內(nèi)部地。所述的擴散硅壓力傳感器采用杭州米科傳感器有限公司生產(chǎn)的MIK-P300E壓力傳感器。恒流源發(fā)生電路包括放大器A3B、二極管D3、二極管D4和電阻R8；放大器A3B的正相輸入端接二極管D3的正極和二極管D4的負(fù)極；放大器A3B的反相輸入端與電阻R8的一端連接并接擴散硅壓力傳感器的負(fù)電壓輸入端；放大器A3B的輸出端接擴散硅壓力傳感器的正電壓輸入端；電阻R8的另一端和二極管D4的正極均接內(nèi)部地；二極管D3的負(fù)極接供電電路的輸出電壓V1。精密差分電壓放大電路包括放大器A3A、A4A、A4B和三極管A5；放大器A4A的正相輸入端接擴散硅壓力傳感器產(chǎn)生的電壓差信號負(fù)端S-及電容C2的一端，正供電電壓端接供電電路的輸出電壓V1，負(fù)供電電壓端接內(nèi)部地；放大器A4B的正相輸入端接擴散硅壓力傳感器產(chǎn)生的電壓差信號正端S+及電容C2的另一端；放大器A4A的輸出端接電阻R10和R11的一端，反相輸入端接增益電阻WS的滑動端和電阻R10的另一端；增益電阻WS的一個固定端接電阻R9的一端，電阻R9的另一端接放大器A4B的反相輸入端和電阻R13的一端，放大器A4B的輸出端接電阻R14的一端和電阻R13的另一端；電阻R14的另一端接電阻R15的一端、電阻R18的一端、電容C4的一端及放大器A3A的正相輸入端；電阻R11的另一端接電阻R12的一端、電阻R17的一端、電容C3的一端及放大器A3A的反相輸入端；放大器A3A的正供電電壓端接供電電路的輸出電壓V1，負(fù)供電電壓端接內(nèi)部地；放大器A3A的輸出端接電阻R16的一端，電阻R16的另一端接三極管A5的基極；三極管A5的發(fā)射極接電阻R20的一端、電阻R12的另一端、電容C3的另一端并接內(nèi)部地；三極管A5的集電極接電阻R19的一端，電阻R19的另一端接供電電路的輸出電壓V2；電阻R20的另一端接電阻R15和電容C4的另一端并接外部地；電阻R17的另一端接電阻R5和R6的一端；電阻R5的另一端接恒流源發(fā)生電路中二極管D3的正極；電阻R6的另一端接內(nèi)部地；電阻R18的另一端接調(diào)零電阻WZ的滑動端；調(diào)零電阻WZ的一個固定端接電阻R3的一端，另一個固定端接電阻R4的一端；電阻R3的另一端接恒流源發(fā)生電路中二極管D3的正極；電阻R4的另一端接內(nèi)部地。本技術(shù)的有益效果：本技術(shù)操作簡單，上電即可獲得精準(zhǔn)的電流變送數(shù)值，讀取數(shù)據(jù)時距離壓力現(xiàn)場較遠(yuǎn)，有效地延長了安全距離，可以較好地保證工作人員的人身安全。附圖說明圖1為本技術(shù)的系統(tǒng)框圖；圖2為本技術(shù)中恒流源發(fā)生電路的電路圖；圖3為本技術(shù)中精密差分電壓放大電路的電路圖；圖4為本技術(shù)中供電電路的電路圖。具體實施方式下面結(jié)合附圖對本技術(shù)作進一步說明。如圖1所示，壓力變送電路包括恒流源發(fā)生電路101、擴散硅壓力傳感器102、精密差分電壓放大電路103和供電電路104；供電電路104給恒流源發(fā)生電路101和精密差分電壓放大電路103供電；恒流源發(fā)生電路101給擴散硅壓力傳感器102提供恒定電流，擴散硅壓力傳感器102將壓力信號轉(zhuǎn)換為電壓差信號。精密差分電壓放大電路103用于放大擴散硅壓力傳感器產(chǎn)生的電壓差信號，將微弱的毫伏信號放大到伏信號，使得后級的電流輸出較穩(wěn)定，并通過采樣電阻將放大處理好的信號轉(zhuǎn)化為4-20mA信號進行遠(yuǎn)程輸出。擴散硅壓力傳感器采用杭州米科傳感器有限公司生產(chǎn)的MIK-P300E，能夠測量0～2Mpa的壓力值(對應(yīng)電壓差范圍為0～60mV)，測量溫度在-10℃～80℃。擴散硅壓力傳感器是在硅彈性膜片上用離子注入和激光修正方法形成4個阻值相等的擴散電阻，組成一個惠斯特電橋。恒流供電時在電橋a、b兩端形成一個電位差，當(dāng)壓力越大時這個電位差也越大，將這個電位差進行精密放大以后進行4-20mA輸出。下面結(jié)合圖2和圖3說明通過擴散硅壓力傳感器根據(jù)電位差法測量原理測量壓力并輸出4-20mA電流的方法。電位差法是利用壓力作用時惠斯特電橋的一臂阻值變化，而流過電橋的電流不改變的情況下，在兩輸出端形成一個與壓力成正比的電位差。為了得到電位差首先需要一個恒定的電流值I1。如圖2所示，恒流源發(fā)生電路101包括放大器A3B；二極管D4產(chǎn)生一個恒定的電壓基準(zhǔn)VREF，V+和V-接惠斯特電橋的電流輸入端，又放大器A3B的5腳和6腳的電壓相同，可以得到 I 1 = V R E F R 8 - - - ( 1 ) ]]>其中，R8為電阻R8的阻值，VREF為REF端的電壓值。如圖3所示，當(dāng)有壓力施加到擴散硅壓力傳感器時，擴散硅壓力傳感器形成一個電位差經(jīng)精密差分電壓放大電路103輸出至S+和S-兩端，可以得到在供電電壓端與外部地GND36之間的電流輸出公式 I 2 = ( 200 + R G R G ) 本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
壓力變送電路，包括恒流源發(fā)生電路、擴散硅壓力傳感器、精密差分電壓放大電路和供電電路，其特征在于：所述的恒流源發(fā)生電路給擴散硅壓力傳感器提供恒定電流，擴散硅壓力傳感器將壓力信號轉(zhuǎn)換為電壓差信號；所述的精密差分電壓放大電路用于放大擴散硅壓力傳感器產(chǎn)生的電壓差信號，并通過采樣電阻將放大處理好的信號轉(zhuǎn)化為4?20mA信號進行遠(yuǎn)程輸出；供電電路包括型號均為LM317的穩(wěn)壓模塊A1和A2；穩(wěn)壓模塊A2的3引腳接二極管D1的負(fù)極，2引腳接電阻R2的一端；電阻R2的另一端接穩(wěn)壓模塊A2的1引腳并輸出電壓V2為精密差分電壓放大電路供電；二極管D1的正極接電容C0和CK0的一端并輸入供電電壓VCC；電容CK0的另一端接電容CK1的一端，電容CK1和C0的另一端接電容C1的一端并接外部地；電容C1的另一端接穩(wěn)壓模塊A1的3引腳；穩(wěn)壓模塊A1的2引腳接電阻R1的一端，1引腳接電阻R1的另一端和二極管D2的負(fù)極并輸出電壓V1為恒流源發(fā)生電路和精密差分電壓放大電路供電；二極管D2的正極接內(nèi)部地。

【技術(shù)特征摘要】
1.壓力變送電路，包括恒流源發(fā)生電路、擴散硅壓力傳感器、精密差分電壓放大電路和供電電路，其特征在于：所述的恒流源發(fā)生電路給擴散硅壓力傳感器提供恒定電流，擴散硅壓力傳感器將壓力信號轉(zhuǎn)換為電壓差信號；所述的精密差分電壓放大電路用于放大擴散硅壓力傳感器產(chǎn)生的電壓差信號，并通過采樣電阻將放大處理好的信號轉(zhuǎn)化為4-20mA信號進行遠(yuǎn)程輸出；供電電路包括型號均為LM317的穩(wěn)壓模塊A1和A2；穩(wěn)壓模塊A2的3引腳接二極管D1的負(fù)極，2引腳接電阻R2的一端；電阻R2的另一端接穩(wěn)壓模塊A2的1引腳并輸出電壓V2為精密差分電壓放大電路供電；二極管D1的正極接電容C0和CK0的一端并輸入供電電壓VCC；電容CK0的另一端接電容CK1的一端，電容CK1和C0的另一端接電容C1的一端并接外部地；電容C1的另一端接穩(wěn)壓模塊A1的3引腳；穩(wěn)壓模塊A1的2引腳接電阻R1的一端，1引腳接電阻R1的另一端和二極管D2的負(fù)極并輸出電壓V1為恒流源發(fā)生電路和精密差分電壓放大電路供電；二極管D2的正極接內(nèi)部地。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力變送電路，其特征在于：所述的擴散硅壓力傳感器采用杭州米科傳感器有限公司生產(chǎn)的MIK-P300E壓力傳感器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力變送電路，其特征在于：恒流源發(fā)生電路包括放大器A3B、二極管D3、二極管D4和電阻R8；放大器A3B的正相輸入端接二極管D3的正極和二極管D4的負(fù)極；放大器A3B的反相輸入端與電阻R8的一端連接并接擴散硅壓力傳感器的負(fù)電壓輸入端；放大器A3B的輸出端接擴散硅壓力傳感器的正電壓輸入端；電阻R8的另一端和二極管D4的正極均接內(nèi)部地；二極管D3的負(fù)極接供電電路的輸出電壓V1。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的壓力變送電路，其特征在...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：屠宏杰，鄧澤微，鄭功堯，李山，鄭俊鋒，夏兵霞，
申請(專利權(quán))人：杭州米科傳感技術(shù)有限公司，
類型：新型
國別省市：浙江;33