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【仪表大发明】之基于PROFIBUS-PA协议的压力变送器

发明科技控中国仪表网2014年07月29日 15:27人气:5802

  压力变送器是以输出为标准信号的压力传感器,将测压元件传感器感受到的气体、液体等物理压力参数转变为标准的电信号,以供给指示报警仪、记录仪、调节器等二次仪表进行测量、指示和过程调节。而目前,工业系统中普遍使用的压力变送器,其精度及稳定性还有待提高。
  
  创意无极限,仪表大发明。针对上述情况,为克服现有技术之缺陷,今天【仪表大发明】就为大家介绍一个获国家授权的实用新型专利发明——一种基于PROFIBUS-PA协议的压力变送器。
  
  该压力变送器由重庆川仪自动化股份有限公司发明,并于2014年7月23日获国家授权公告。该发明公开了一种基于PROFIBUS-PA协议的压力变送器,通过协议芯片内部集成有PROFIBUS-PA协议,并通过主控制器对压力传感器传送的信号根据PROFIBUS-PA协议进行线性补偿,并将补偿后的信号发送至存储器进行存储;实现了对压力传感器信息的精确、稳定处理,使本方案公开的压力变送器的精确度和稳定性得到提升。另外,通过PROFIBUS-PA协议实现信息的传输处理,提高了系统的可靠性。
  
  具体说明:
  

 
  这种压力变送器,应用PROFIBUS-PA协议,其结构(如图)包括:协议芯片11,压力传感器12,信号处理电路13,主控制器14,存储器15。
  
  协议芯片11内部集成有PROFIBUS-PA协议,并对PROFIBUS-PA总线信号进行调制解调。
  
  具体的,协议芯片11可以为:SCP4-2芯片。
  
  信号处理电路13与压力传感器12相连,并对压力传感器12的压力信号进行处理,处理后发送。
  
  主控制器14与信号处理电路13及协议芯片11分别相连,根据协议芯片11的PROFIBUS-PA协议对信号处理电路13发送的信号进行线性补偿并将补偿后的信号发送出去。
  
  其中,主控制器14可以具体为:M16C型处理器。更具体的,可以为:M30626FHPGP处理器。
  
  存储器15与主控制器14相连,并根据主控制器14发送的信号进行信息存储。
  
  进一步的,本实施例公开的存储器15可以具体为2个,用来存储压力变送器中的各功能参数以及测量的各数据。
  
  优选的,本实施例公开的存储器15具体可以为:EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory,电可擦可编程只读存储器)。
  
  本实施例公开的压力变送器,通过协议芯片内部集成有PROFIBUS-PA协议,并通过主控制器对压力传感器传送的信号根据PROFIBUS-PA协议进行线性补偿,并将补偿后的信号发送至存储器进行存储。实现了对压力传感器信息的精确、稳定处理,使本方案公开的压力变送器的精确度和稳定性得到提升。另外,通过PROFIBUS-PA协议实现信息的传输处理,提高了系统的可靠性。
  
  优选的,本实施例公开的压力变送器,还包括:显示屏16。
  
  显示屏16与主控制器14相连,根据主控制器14发送的信号进行信息显示。
  
  显示屏16显示的信息具体可以包括:测量结果、故障信息、工作方式。
  
  进一步的,显示屏16具体可以为:LCD显示屏。
  

 
  本实施例公开了一种压力变送器,其具体结构(如图)包括:协议芯片21,压力传感器22,信号处理电路23,主控制器24,存储器25,电源模块26。
  
  除与上一实施例相同的结构外,本实施例还增加了电源模块26。
  
  电源模块26与主控制器24相连,为主控制器24及压力传感器22、信号处理电路23提供电源。
  
  其中,电源模块26具体可以为SIM1-2,压力传感器22及其采集电压由SIM1-2与线性电源产生,通讯及主控制器的电源由SIM1-2直接产生。
  
  SIM1-2提供了可选择的、稳定的电力系统,其中,SIM1-2需要一个外接2MHz的晶
  
  振来起振,可以产生稳定的3.3V直流电压,为主控制器、协议芯片供电,另外,SIM1-2还可以产生另一组直流电压,为3.4V,为压力传感器、信号处理电路供电。
  
  进一步的,本实施例公开的压力变送器中,还可以包括:与电源模块26相连的,为电源模块提供电路保护的电源保护电路。
  
  本实施例公开的压力变送器,通过协议芯片内部集成有PROFIBUS-PA协议,并通过主控制器对压力传感器传送的信号根据PROFIBUS-PA协议进行线性补偿,并将补偿后的信号发送至存储器进行存储。实现了对压力传感器信息的精确、稳定处理,使本方案公开的压力变送器的精确度和稳定性得到提升。另外,通过PROFIBUS-PA协议实现信息的传输处理,提高了系统的可靠性。另外,本实施例中增加了电源模块,即实现了分别为主控制器及压力传感器、信号处理电路供电的情况,避免了各模块接收到不符合其输出的电压而得不到需要的结果的情况,提高了系统的可靠性、稳定性。
  

 
  本实施例公开了一种信号处理电路,其结构(如图)所示包括:信号放大电路31,模数转换电路32。
  
  信号放大电路31与压力传感器相连,对压力传感器发送的压力信号进行放大处理,其中,压力传感器发送的压力信号为模拟信号,且该压力信号为毫伏级信号。
  
  模数转换电路32与信号放大电路31及主控制器分别相连,将信号放大电路31发送的模拟信号转换成数字信号,并发送至主控制器。
  
  其中,模数转换电路32为24位模数转换器。
  
  本实施例公开的信号处理电路,通过信号放大电路、模数转换电路,实现对压力传感器输出的信号的放大及模数转换处理,使得压力传感器输出的信号在主控制器处实现线性补偿。
  
  进一步的,应用本实施例公开的信号处理电路的压力变送器,还可以包括:温度传感器。
  
  温度传感器与模数转换电路相连,通过模数转换电路将温度传感器发出的信号进行模数转换后,为主控制器提供补偿温度。
  
  本实施例公开的压力变送器,通过各模块之间协调工作,并结合压力传感器的温度进行温度补偿,提高了温度稳定性,实现了高精度压力测量。
  
  本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
  
  对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

       如需进一步了解该发明,可下载该专利说明书做详细了解。下载地址:http://www.ybzhan.cn/Technology/Detail/33641.html

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