一种数字式大过载比的共接口复合压力传感器，其特征在于小量程和大量程压力传感器对称焊接在压力接口内，其上由支承块安装机械量开关，外环罩起并两端与压力接口和引线基座焊接，引线基座上部固定连接器，各传感器的导线引到电路盒；电路盒内有两路压力传感器的信号转换电路、5路数字量开关信号控制电路、串行通信电路与中央微处理器电路相连。两路压力传感器和恒流电路形成压力检测单元，将压力信号转换成mV级电信号；放大电路形成模拟信号处理单元，将mV级电信号处理成输出0.5V～4.5V的模拟信号；中央微处理器是AD转换单元、计算单元和控制单元，将采集传感器信号转换电路输出的模拟信号，并进行数字滤波、计算，判断，给出数字量开关信号动作指令。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及传感器的设计，一种数字式大过载比的共接口复合压力传感器。
技术介绍
目前在压力测量的应用方面，采用的压力传感器均属于单一量程、输出信号方式单一，难于满足特殊环境2个以上量程共接口测试的使用要求，比如一些航行器在进行深水航行和潜水航行感受的控制信号，要求测量多个压力范围，同时要求既有压力模拟信号输出、机械量开关信号输出及多路数字量开关信号输出。目前的市场产品处于空白。现有产品采用的方法仅是用多套压力传感器产品，根据航行情况进行更换，给使用带来困难，并且还有多套不同量程压力传感器的信号不能实现一体化的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种数字式大过载比的共接口复合压力传感器，可以实现多个量程压力信号的测量和具有多种信号输出方式。一种数字式大过载比的共接口复合压力传感器，包括电路盒电路的信号转换处理、数字通信、数字量开关信号控制和共接口的两路压力传感器及机械量压力开关，其特征在于传感器结构小量程和大量程电子压力传感器对称焊接在压力接口同一平面内，其上由支承块与压力接口中心及周边槽缘焊接，机械量开关通过压力接口上的支承块安装在两只传感器上方，外环两端与压力接口和引线基座焊接，将机械量开关组块罩起，引线基座上部固定连接器，复合压力传感器的三组电信号导线通过连接器引到电路盒，构成共接口的具有大过载比的两路压力传感器及机械量开关一体的数字式复合压力传感器；中央微处理器电路采集两路传感器信号转换电路输出的模拟信号，进行数字滤波、计算，判断出当前被测压力是上升状态、下降状态还是波动状态，根据5路数字量开关信号的动作设定值对5路数字量开关信号控制电路进行置位，给出数字量开关信号动作指令。本专利技术的优点在于所述一体的共接口复合压力传感器测量同一环境压力，能够满足要求测量多个压力范围及复合型的既有压力模拟信号输出、同时又拥有机械量开关信号输出及多路数字量开关信号输出，数字量开关信号与电源同步建立上电状态，可达到高精度的测试要求，可实现数字量开关信号和机械量开关信号精确控制。本专利技术结构特点之一就是设置高分子塞，与大气相通，保证了该产品可在密闭腔体内使用。为该结构设计的电路提供了闻精度的压力测量和闻精度的开关控制/[目号的广品和技术、操作方便、集成度闻， 完全适用于大压力范围的特殊环境的压力信号测量与控制。附图说明图I是本专利技术压力传感器整体结构示意图；图2a是压力传感器零件的压力接口剖视图；图2b是压力传感器零件的压力接口俯视图3a是引线基座的剖视图；图3b是引线基座的俯视图；图4是电路盒内的电路原理框图；图5-1是小量程传感器信号转换电路原理图；图5-2是大量程传感器信号转换电路原理图；图5-3是数字量开关信号控制电路原理图；图6是主程序设计流程框图。具体实施例方式本专利技术的数字式大过载比的共接ロ复合压カ传感器，结合图1-3说明传感器的结构压カ接ロ I、外环7及引线基座10构成传感器整体，见附图1，其特征在于I :电子式压力传感器21、11对称平行设置、用电子束方式焊接在压カ接ロ I内形成一体，支承块3圆心孔与压力接ロ I圆心管周焊接在一起，见附图2a、2b，压カ接ロ I圆心突出外端为引压ロ，圆心突出内端为机械式压カ开关引压ロ，压カ接ロ I环槽状外周的内外台以及内端引压ロ均为焊ロ。机械式压力开关的膜片基座5下缘与支承块3外圈焊接一起，引线板9由绝缘垫8 绝缘固定在开关膜片基座5上缘。外环7下缘与压力接ロ I环槽焊接在一起，将机械开关罩起形成同一压カ源腔体；引线基座10焊接在外环7上缘，连接器12及高分子塞11固定在引线基座10上，见附图3a、3b，电信号通过引信号线ロ的连接器12引到信号电路盒。圆柱形状的高分子塞11在通常情况下，保证两端的通气。其特征2:压カ信号通过压カ接ロ I外端引压ロ引入，将压カ引上来，使电子式压力传感器21、11和机械式压カ开关感受同一腔体的压カ源信号变化量。电子式压カ传感器 21、II在激励电源下，将压カ源信号变化量转化成相应的输出电子信号。两个电子信号和机械式压カ开关信号集中引入到引线板9，再通过连接器12传输，见附图3a、3b。其特征3 :机械式压力开关的膜片基座5位于机械式压カ开关膜片4和开关触点6 之间，当压カ超过机械式压カ开关极限40倍时，感受压カ的机械式压カ开关膜片4与膜片基座5贴合，以保护开关触点6不受损。本专利技术的这种数字式大过载比的共接ロ复合压カ传感器，包括两路压カ传感器、 电源电路、两路压カ传感器的信号转换电路、5路数字量开关信号控制电路、中央微处理器电路、串行通信电路，其特征在于所述电源电路任务是给各电路提供所需的电源电压VC1、 VC2、VC3电源。机械量开关信号的电信号导线通过连接器P3、P4引到电路盒的输出端。所述传感器信号转换电路任务是给传感器提供ImA供电,将压力信号转换为约0 60mV的微电信号，放大电路形成模拟信号处理单兀，将mV级电信号处理成输出0. 5V 4. 5V的模拟信号。电路盒电路见图4，电路盒内有中央微处理器电路，分别连接串行通信电路、通过 ADC-A连接小量程压カ传感器的信号转换电路、通过ADC-B连接大量程压カ传感器的信号转换电路、连通5路数字量开关信号控制电路、电源电路。机械量开关信号P3和P4经过电路盒直接发送给设备系统中进行控制。图5_1，A1A、A1B、A1C、A1D是四运放Al的4个运放单元，四运放Al的电源端第4 脚与电源电路的输出端VCl相连，A2A、A2B是四运放A2的2个运放单元，四运放A2的电源端第4脚与电源电路的输出端VC2相连，四运放Al和A2电源地端第11脚与电源电路的地端相连，小量程传感器的电信号导线通过连接器APl引到小量程传感器信号转换电路， 传感器输入正端Al+和输入负端Al-通过连接器APl的第I端和第2端连接到ImA恒流电路，在恒流电路中，电阻ARl分别与稳压管ADz、电阻AR2的一端相连，电阻ARl的另一端与电源电路的输出端VCl相连，电阻AR2的另一端与四运放Al正输入端第脚3相连，稳压管 ADz的另一端与电阻AR3的一端和电源地端相连，电阻AR3的另一端与四运放Al负输入端第2脚和传感器输入负端Al-相连，四运放Al输出端第I脚和传感器输入正端Al+相连， 实现传感器ImA供电；传感器输出正端AO+和输出负端AO-连接到第一级放大电路，在放大电路中，电阻AR4和电阻AR5 —端分别与传感器输出正端AO+和输出负端AO-相连，电阻 AR4和电阻AR5的另一端分别与四运放Al正输入第10脚和第12脚相连，四运放Al负输入端第9脚和第13脚分别与电阻AR16、电阻AR6和电阻AR7相连，实现第一级放大；在第二级放大电路中，电阻AR8和电阻AR9的一端分别与第一级放大电路四运放Al输出端第8脚和第14脚分别相连，电阻AR8的另一端与电阻ARlO —端、电阻AR12 —端和四运放Al输入正端第5脚相连，电阻AR9的另一端与电阻ARll —端、电阻AR13 —端和四运放Al输入负端第6脚相连，电阻AR13另一端与四运放Al输出端第7脚相连，电阻AR12的一端和电源地端相连，电阻ARlO的另一端和电阻AR14、电阻AR2、电阻ARl、稳压管ADz —端相连，电阻 ARll的另一端和电阻AR14、电阻本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘沁，匡石，梁峭，孙海玮，徐淑霞，周磊，陈学斌，殷波，
申请(专利权)人：沈阳仪表科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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