用于气体检测专用微差压压力变送器制造技术

用于气体检测专用微差压压力变送器，特别适合于天然气和煤气管网监控系统、气体检漏系统、标准厂房（ＧＭＰ）送风系统、井下通风检测等领域的工业过程自动化控制终端设备进行现场压力测量，将现场的压力信号采集转换成毫伏级电信号，并将此信号调理转换成４～２０ｍＡＤＣ工业标准信号传送给后续模拟量输入电路，从而完成压力信号的测量。包括压力传感器、信号调理电路、引压接头、壳体、电缆锁紧装置，压力传感器直接焊接在电路板上，压力传感器的引压管通过硅胶管与引压接头相连，信号调理电路固定在壳体内。与现有具有宽温度范围补偿、测量精度高等优点。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于气体检测专用微差压压力变送器，特别适合于天然气和 煤气管网监控系统、气体检漏系统、标准厂房(GMP)送风系统、井下通风检测等领域的工业 过程自动化控制终端设备进行现场压力测量，将现场的压力信号采集转换成毫伏级电信 号，并将此信号调理转换成4 20mADC工业标准信号传送给后续模拟量输入电路，从而完 成压力信号的测量。
技术介绍
目前，通用的气体测量微差压变送器其不足之处有压力传感器没有温度补偿或补 偿效果不理想，造成其环境适应能力差；当需要测量双向压力时，在负压段压力传感器的输 出信号为负值，由于传统的集成二线制变送器芯片如XTR105、XTR106不能处理负信号，此 情况下只能对传感器的桥路进行调整，达到变送器量程迁移的目的，而对于传感器桥路为 闭环的情况，此调整方法势必会对传感器的温度性能和稳定性产生较大影响，从而使变送 器的整体性能变差。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述不足之处，提供具有宽温度范围补偿、测量精度 高的用于气体检测专用微差压压力变送器。本技术采用的技术方案是该用于用于气体检测专用微差压压力变送器，其 特征在于包括压力传感器、信号调理电路、引压接头、壳体、电缆锁紧装置，压力传感器直 接焊接在电路板上，压力传感器的引压管通过硅胶管与引压接头相连，信号调理电路固定 在壳体内。信号调理电路包括可调恒流源电路、满度调节电路、仪表放大器Ul、零位调节电路 和集成v/ 转换电路U3，可调恒流源与压力传感器相连，满度调节电路和零位调节电路分 别与仪表放大器Ul相连，仪表放大器Ul与集成V/I转换电路U3相连，集成V/I转换电路 U3 输出 4-20mA。零位调节电路包括仪表放大器U1、运算放大器U2B、电阻R8、R9、电位器Wl，运算放 大器U2B的6、7脚短接并接仪表放大器Ul的5脚，运算放大器U2B的5脚接电位器Wl的 滑动端，电阻R8的一端接集成V/I转换电路U3的8脚，电阻R8的另一端接电位器Wl的一 端，电位器Wl的另一端接电阻R9，电阻R9的另一端接集成V/I转换电路U3的3脚。可调恒流源电路包括运算放大器U2A、电阻R3、R4、R5，电阻R4、R5的其中一端短 接并联接运算放大器U2A的3脚，R4的另一端接集成V/I转换电路U3的1脚，R5的另一 端接集成V/I转换电路U3的3脚，运算放大器U2A的2脚接电阻R3，R3的另一端和运算放 大器U2A的4脚短接并接集成V/I转换电路U3的3脚，运算放大器U2A的8脚和仪表放大 器Ul的7脚共同接集成V/I转换电路U3的8脚。满度调节电路包括电位器W2、电阻R6，电位器W2的一端和滑动端并接后接仪表放 大器Ul的1脚，仪表放大器Ul的8脚接电阻R6的一端，电阻R6的另一端接电位器W2的另一端。与现有技术相比，本技术用于气体检测专用微差压压力变送器所具有的有益 效果是变送器具有较强的环境适应能力；信号调理电路采用仪表放大器加集成V/I转换 芯片的单元电路代替传统的集成二线制变送器芯片，使压力传感器输出的负信号在经过仪 表放大器放大以后，通过零位调节电路将其转换成正值，以便供后面的集成V/I转换电路 使用，从而避免了对压力传感器桥路进行调整，同时单元电路也便于调试过程中查找问题； 用运算放大器和电阻搭建成可调恒流源电路，应用更为方便；变送器供电范围可在15V 28V之间，精度可达到0. 5 %以内。附图说明图1是本技术用于气体检测专用微差压压力变送器主视图；图2是图1的底视图；图3是图1的侧视图；图4是产品打开上盖内部结构主视图；图5是信号调理电路方框原理图；图6是信号调理电路原理图。图1-6是用于气体检测专用微差压压力变送器的最佳实施例。图1-4中1电缆 锁紧装置 2低压端引压接头 3高压端引压接头 4壳体 5螺钉挂孔 6信 号调理电路7压力传感器 8接线端子 9调零电位器 10调满度电位器。 图6中U1AD623仪表放大器U2A、U2B LM258双运算放大器U3XTR115集成V/I转 换电路R1-R9电阻C1-C5电容Wl调零电位器W2调满度电位器Ql三极管Dl 二极管D2稳 压二极管。具体实施方式以下结合附图1-6对本技术的用于气体检测专用微差压压力变送器做进一 步说明参照图1-4:该气体检测专用微差压压力变送器，由压力传感器7、信号调理电路6、低压引压 接头2、高压引压接头3、壳体4、电缆锁紧装置1组成，压力传感器7直接焊接在信号调理电 路6的电路板上，压力传感器7的引压管通过硅胶管与低压引压接头2和高压引压接头3 相连，信号调理电路6固定在壳体4内。接线端子8、调零电位器W19、和调满度电位器W210 固定在壳体4内并引出壳体4外。参照图5:信号调理电路包括可调恒流源、满度调节电路、仪表放大器IA、零位调节电路和集 成V/I转换电路，可调恒流源与传感器相连，满度调节电路和零位调节电路分别与仪表放 大器相连，仪表放大器与集成V/I转换电路相连，集成V/I转换电路输出4-20mA。参照图6:运算放大器U2A、电阻R3、R4、R5构成恒流源电路，给压力传感器7供电；仪表放大 器Ul的5脚接运算放大器U2B的6、7脚、电阻R8、R9、调零电位器Wl构成零位调节电路； 仪表放大器Ul的1、8脚接调满度电位器W2、电阻R6构成满度调节电路。恒流源电路的IeXC-、IeXC+分别接压力传感器7的供电负、正，压力传感器7的输出信号分别经电阻Rl、R2输入仪表放大器Ul的2、3脚，通过调零电位器Wl的调整使零位 输出为4mA，通过调满度电位器W2的调整使满度输出为20mA。压力传感器7芯片采用具有宽温度范围补偿0°C 60°C的高品质进口 SM5651压 力传感器，将其焊在信号调理电路6的电路板上，用硅胶管将压力传感器7和低压端引压 接头2和高压端引压接头3连接起来；信号调理电路6由仪表放大器U1、运算放大器U2A、 U2B、集成V/I转换电路U3、零位调节电路、满度调节电路、二极管D1、稳压二极管D2、三极管 Q1、电阻R1-R9、电容C1-C5组成，二极管Dl的阳极接电源VCC，二极管Dl的阴极接集成V/ I转换电路U3的V+脚，集成V/I转换电路U3的Itl脚接电流输出端I0UT，在集成V/I转换 电路U3的V+和Itl之间并联一个电容C5和稳压二极管D2，稳压二极管D2的阳极接I0UT， 稳压二极管D2的阴极接集成V/I转换电路U3的V+脚，集成V/I转换电路U3的V+脚、B、 E脚分别接三极管Ql的集电极、基极、发射极，电阻R3、R5、R9的一端与仪表放大器Ul的4 脚共同接集成V/I转换电路U3的IRET，电阻R3另一端接运算放大器U2A的2脚和压力传 感器7的供电负Iexc-，电阻R5另一端接电阻R4和运算放大器U2A的3脚，电阻R4另一端 接集成V/I转换电路U3的VREF，电阻R9另一端接调零电位器Wl，运算放大器U2A的1脚 接压力传感器7的供电正Iexc+，仪表放大器Ul的6脚通过电阻R7接集成V/I转换电路 U3的VIN，电容C4、电阻R8和仪表放大器Ul的7脚、运算放大器U2B 8脚共同接集成V/I 转换电路U3的VREG，电容C4另一端接I0UT，电阻R8另本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于气体检测专用微差压压力变送器，包括压力传感器、信号调理电路、引压接头、壳体、电缆锁紧装置，压力传感器直接焊接在电路板上，压力传感器的引压管通过硅胶管与引压接头相连，信号调理电路固定在壳体内，其特征在于：信号调理电路包括可调恒流源电路、满度调节电路、仪表放大器Ｕ１、零位调节电路和集成Ｖ／Ｉ转换电路Ｕ３，可调恒流源与压力传感器（７）相连，满度调节电路和零位调节电路分别与仪表放大器Ｕ１相连，仪表放大器Ｕ１与集成Ｖ／Ｉ转换电路Ｕ３相连，集成Ｖ／Ｉ转换电路Ｕ３输出４－２０ｍＡ。

【技术特征摘要】
用于气体检测专用微差压压力变送器，包括压力传感器、信号调理电路、引压接头、壳体、电缆锁紧装置，压力传感器直接焊接在电路板上，压力传感器的引压管通过硅胶管与引压接头相连，信号调理电路固定在壳体内，其特征在于信号调理电路包括可调恒流源电路、满度调节电路、仪表放大器U1、零位调节电路和集成V/I转换电路U3，可调恒流源与压力传感器(7)相连，满度调节电路和零位调节电路分别与仪表放大器U1相连，仪表放大器U1与集成V/I转换电路U3相连，集成V/I转换电路U3输出4 20mA。2.根据权利要求1所述的用于气体检测专用微差压压力变送器，其特征在于零位调 节电路包括仪表放大器Ul、运算放大器U2B、电阻R8、R9、电位器Wl，运算放大器U2B的6、 7脚短接并接仪表放大器Ul的5脚，运算放大器U2B的5脚接电位器Wl的滑动端，电阻R8 的一端接集成v/ 转换电路U3的8脚，电阻R8的另一端接电位器W...

【专利技术属性】
技术研发人员：刁国荣，
申请(专利权)人：淄博飞雁先行测控技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：37[]