压力变送器表头电路板结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种压力变送器表头电路板结构，不仅将电源模块、电源处理电路模块、数据运算模块、通信模块以及MCU和信号采集模块分别布置在两块独立的电路板上，而且第一电路板上的电源模块、电源处理电路模块、数据运算模块和通信模块通过物理隔离带进行彻底的物理隔离，从而能够确保电气隔离的有效性，使压力变送器能够适用于一些对电气隔离要求极高的使用环境。高的使用环境。高的使用环境。

【技术实现步骤摘要】
压力变送器表头电路板结构


[0001]本技术涉及压力变送器
，具体涉及一种压力变送器表头电路板结构。

技术介绍

[0002]计量是工业生产的眼睛。压力变送器量是计量科学技术的组成部分之一，它与国民经济、国防建设、科学研究有密切的关系。
[0003]现有的压力变送器表头通常只安装有一块PCB电路板，由于表头内部的安装空间极为有限，PCB电路板的尺寸被严格限制，导致PCB电路板上的电源模块、电源处理电路模块、数据运算模块、通信模块和MCU和信号采集模块之间无法进行完全的物理隔离，从而难以确保电气隔离的有效性，导致现有的压力变送器无法适用于一些对电气隔离要求极高的使用环境。
[0004]解决以上问题成为当务之急。

技术实现思路

[0005]为解决现有压力变送器PCB电路板各模块之间电气隔离有效性不够高的技术问题，本技术提供了一种压力变送器表头电路板结构。
[0006]其技术方案如下：
[0007]一种压力变送器表头电路板结构，包括表头，该表头中具有电路板安装腔，其要点在于：所述电路板安装腔中安装有第一电路板和第二电路板，所述第一电路板和第二电路板通过隔离柱上下间隔设置，且第一电路板和第二电路板均与电路板安装腔的腔壁之间留有间隙；
[0008]所述第一电路板上集成有电源模块、电源处理电路模块、数据运算模块和通信模块，所述第一电路板通过物理隔离带对电源模块、电源处理电路模块、数据运算模块和通信模块进行物理隔离，所述电源模块通过三个隔离电源分别对电源处理电路模块、数据运算模块和通信模块供电，所述第二电路板上集成有MCU和信号采集模块，所述通信模块通过排线与MCU和信号采集模块。
[0009]作为优选：所述电源处理电路模块、数据运算模块和通信模块围在电源模块的周围，所述物理隔离带包括第一子带、第二子带和第三子带，所述第一子带用于分隔电源处理电路模块和数据运算模块，所述第二子带用于分隔数据运算模块和通信模块，所述第三子带用于将电源模块同电源处理电路模块、数据运算模块和通信模块进行分隔。布置合理，简单可靠，能够可靠地对电源模块、电源处理电路模块、数据运算模块和通信模块进行物理隔离。
[0010]作为优选：所述第一电路板通过隔离柱安装在电路板安装腔的底部，并与电路板安装腔的底部之间留有间隙，所述第二电路板通过隔离柱安装在第一电路板的上方，并与第一电路板之间留有间隙，所述第一电路板和第二电路板的周向外缘与电路板安装腔的周
向侧壁之间均留有间隙，所述第二电路板与电路板安装腔的顶部之间留有间隙。不仅简单可靠，易于装配，而且保证了第一电路板和第二电路板的物理隔离。
[0011]作为优选：所述表头包括上部开口的表头壳体以及盖合在表头壳体上部的表盖，所述表头壳体和表盖合围形成所述电路板安装腔，所述第二电路板通过隔离柱安装在表头壳体上，所述表头壳体和表盖之间设有密封圈。不仅易于拆卸，而且确保了表头的密封性。
[0012]作为优选：所述电源处理电路模块包括基准电压芯片、数字隔离芯片、稳压以及PWM转电压信号电路、V/I转换电路；基准电压芯片用于产生一个稳定的参考电压；数字隔离芯片用于获取单片机端口发送出来的PWM驱动信号并隔离转换输出5V的仿PWM信号；稳压以及PWM转电压信号电路包括依次连接的稳压电路、滤波电路以及第一电压跟随器，稳压电路获取数字隔离芯片输出的仿PWM信号和基准电压芯片的参考电压输出电压幅度稳定的PWM效果信号；滤波电路获取稳压电路输出的PWM效果信号转换成与PWM占空比呈线性关系的电压信号；第一电压跟随器获取滤波电路的电压信号提高其驱动能力，V/I转换电路获取第一电压跟随器的输出电压信号转换成4
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20mA电流信号。电源处理电路模块以普通模拟元件为主，既能保证电源的抗干扰能力，又能够保证在辐射环境中的使用寿命，取代抗辐射PWM模块，降低产品成本。
[0013]作为优选：所述稳压电路包括PMOS场效应管Q3以及NMOS场效应管Q2，PMOS场效应管Q3的G极经电阻R15连接数字隔离芯片的输出端PWM01获取5V的仿PWM信号；PMOS场效应管Q3的G极还经电阻R18接地；PMOS场效应管Q3的S极接地，PMOS场效应管Q3的D极连接NMOS场效应管Q2的G极，NMOS场效应管Q2的S极连接基准电压芯片的输出端VREF2获取基准电压，NMOS场效应管Q2的S极还经电阻R20连接NMOS场效应管Q2的G极，NMOS场效应管Q2的D极输出2.5V的PWM效果信号；所述滤波电路包括电阻R16、电容C33，电阻R16的一端连接NMOS场效应管Q2的D极，NMOS场效应管Q2的D极还经电阻R19接地，电阻R16的另一端经电容C33接地，电阻R16的另一端连接第一电压跟随器的输入端，第一电压跟随器的输出端连接V/I转换电路。数字隔离芯片的输出端PWM01输出5V的仿PWM信号控制PMOS场效应管Q3的开关，PMOS场效应管Q3控制NMOS场效应管Q2的开关，从而使NMOS场效应管Q2的D极输出2.5V的PWM效果信号；该PWM效果信号的2.5V电压由基准电压芯片的输出端VREF2产生。
[0014]作为优选：所述V/I转换电路包括第二电压跟随器，第二电压跟随器的输入端经电阻R53连接第一电压跟随器的输出端；第二电压跟随器的输出端连接电流转换电路。
[0015]作为优选：所述电流转换电路包括电阻R26，电阻R26的一端连接第二电压跟随器的输出端，电阻R26的另一端连接电阻R22的一端，电阻R22的另一端连接电阻R23的一端，电阻R23的另一端连接集成运放U7的同相输入端，电阻R26的另一端还经电容C65接地，电阻R23的另一端还经电容C40接地，集成运放U7的反相输入端经电阻R50接地，集成运放U7的输出端经电容C41连接其反相输入端；集成运放U7的输出端经电阻R24连接NPN三极管Q6的基极，NPN三极管Q6的集电极经电容C35连接电阻R21的一端，电阻R21的另一端连接NPN三极管Q6的基极，NPN三极管Q6的发射极连接NPN三极管Q7的基极，NPN三极管Q7的集电极经电容C38接地，NPN三极管Q7的集电极并接NPN三极管Q6的集电极之后作为电流转换电路的第一输出端，NPN三极管Q7的发射极连接电阻R51的一端，电阻R51的另一端接地，电阻R51的另一端还连接电阻R52的一端，电阻R52的另一端连接二极管D6的正极，二极管D6的负极作为电流转换电路的第二输出端，电流转换电路的第一输出端经电容C36连接其第二输出端，电阻
R52的另一端还连接电阻R49的一端，电阻R49的另一端连接电阻R26的另一端，电阻R52的另一端还经电容C37连接电阻R22和电阻R23的公共端。
[0016]与现有技术相比，本技术的有益效果：
[0017]采用以上技术方案的压力变送器表头电路板结构，不仅将电源模块、电源处理电路模块、数据运算模块、通信模块以及MCU和信号采集模块分别布置在两块独立的电路板上，而且第一电路板上的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种压力变送器表头电路板结构，包括表头(1)，该表头(1)中具有电路板安装腔，其特征在于：所述电路板安装腔中安装有第一电路板(3)和第二电路板(4)，所述第一电路板(3)和第二电路板(4)通过隔离柱(2)上下间隔设置，且第一电路板(3)和第二电路板(4)均与电路板安装腔的腔壁之间留有间隙；所述第一电路板(3)上集成有电源模块(5)、电源处理电路模块(6)、数据运算模块(7)和通信模块(8)，所述第一电路板(3)通过物理隔离带(3a)对电源模块(5)、电源处理电路模块(6)、数据运算模块(7)和通信模块(8)进行物理隔离，所述电源模块(5)通过三个隔离电源分别对电源处理电路模块(6)、数据运算模块(7)和通信模块(8)供电，所述第二电路板(4)上集成有MCU和信号采集模块(10)，所述通信模块(8)通过排线与MCU和信号采集模块(10)。2.根据权利要求1所述的压力变送器表头电路板结构，其特征在于：所述电源处理电路模块(6)、数据运算模块(7)和通信模块(8)围在电源模块(5)的周围，所述物理隔离带(3a)包括第一子带(3a1)、第二子带(3a2)和第三子带(3a3)，所述第一子带(3a1)用于分隔电源处理电路模块(6)和数据运算模块(7)，所述第二子带(3a2)用于分隔数据运算模块(7)和通信模块(8)，所述第三子带(3a3)用于将电源模块(5)同电源处理电路模块(6)、数据运算模块(7)和通信模块(8)进行分隔。3.根据权利要求1或2所述的压力变送器表头电路板结构，其特征在于：所述第二电路板(4)通过隔离柱(2)安装在电路板安装腔的底部，并与电路板安装腔的底部之间留有间隙，所述第一电路板(3)通过隔离柱(2)安装在第二电路板(4)的上方，并与第二电路板(4)之间留有间隙，所述第一电路板(3)和第二电路板(4)的周向外缘与电路板安装腔的周向侧壁之间均留有间隙，所述第一电路板(3)与电路板安装腔的顶部之间留有间隙。4.根据权利要求3所述的压力变送器表头电路板结构，其特征在于：所述表头(1)包括上部开口的表头壳体(1a)以及盖合在表头壳体(1a)上部的表盖(1b)，所述表头壳体(1a)和表盖(1b)合围形成所述电路板安装腔，所述第二电路板(4)通过隔离柱(2)安装在表头壳体(1a)上，所述表头壳体(1a)和表盖(1b)之间设有密封圈(9)。5.根据权利要求1所述的压力变送器表头电路板结构，其特征在于：所述电源处理电路模块(6)包括基准电压芯片、数字隔离芯片、稳压以及PWM转电压信号电路、V/I转换电路；基准电压芯片用于产生一个稳定的参考电压；数字隔离芯片用于获取单片机端口发送出来的PWM驱动信号并隔离转换输出5V的仿PWM信号；稳压以及PWM转电压信号电路包括依次连接的稳压电路、滤波电路以及第一电压跟随器，稳压电路获取数字隔离芯片输出的仿PWM信号和基准电压芯片的参考电压输出电压幅度稳定的PWM效果信号；滤波电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈启孟，曾勇，黄美良，陈蜀志，
申请(专利权)人：重庆市伟岸测器制造股份有限公司，
类型：新型
国别省市：