智能壓力傳感測試系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種智能壓力傳感測試系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的壓力傳感器想要提高性能，就要投入較高的成本，因?yàn)橹谱鞯脑掀贩N有很多。性能提高后，制作的過程就要求非常嚴(yán)格；系統(tǒng)的非線性導(dǎo)致隨時(shí)間漂移；環(huán)境變化也會(huì)影響到基本參數(shù)的變化；元器件信噪比不高，是其受到噪聲干擾致使結(jié)果不穩(wěn)定的主要因素；交叉靈敏度的存在導(dǎo)致了傳感器的分辨率低和可以選擇的性能差。這些因素就導(dǎo)致了傳感器可靠性能差、準(zhǔn)確度低、性能不夠穩(wěn)定等缺陷。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種智能壓力傳感測試系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)偏差電容自動(dòng)補(bǔ)償調(diào)節(jié)，且具有較高的抗干擾能力。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:智能壓力傳感測試系統(tǒng)，包括單片機(jī)、AD轉(zhuǎn)換模塊、顯示模塊、溫度補(bǔ)償模塊和信號(hào)調(diào)理電路；信號(hào)調(diào)理電路檢測被測傳感器等效電容的電容值并進(jìn)行調(diào)理，通過AD轉(zhuǎn)換模塊傳輸至單片機(jī)，單片機(jī)同時(shí)接受溫度補(bǔ)償模塊輸入的溫度數(shù)據(jù)，經(jīng)溫度補(bǔ)償，將最終的壓力數(shù)據(jù)通過顯示模塊輸出顯示；
[0005]所述信號(hào)調(diào)理電路包括:差動(dòng)放大器A3A、連接在差動(dòng)放大器A3A的反相輸入端的第一差動(dòng)電路和連接在差動(dòng)放大器A3A的同相輸入端的第二差動(dòng)電路；所述第一差動(dòng)電路和第二差動(dòng)電路分別包括有各自的:第一運(yùn)算放大器、第二運(yùn)算放大器和乘法器；所述乘法器的一個(gè)輸入端與用于激勵(lì)信號(hào)調(diào)理電路的電壓源Us連接，另一輸入端與單片機(jī)輸出的控制信號(hào)連接，乘法器的輸出端串聯(lián)電容器Cm后與第一運(yùn)算放大器的反相輸入端連接，第一運(yùn)算放大器的反相輸入端與第一運(yùn)算放大器的輸出端之間跨接電阻Rl ;被測傳感器等效電容器的一個(gè)電極與電壓源Us連接，另一電極與第一運(yùn)算放大器的反相輸入端連接；第一運(yùn)算放大器的輸出端串聯(lián)電阻R2后與第二運(yùn)算放大器的反相輸入端連接，第二運(yùn)算放大器的反相輸入端與第二運(yùn)算放大器的輸出端之間跨接電阻Rf ;第一運(yùn)算放大器的同相輸入端、第二運(yùn)算放大器的同相輸入端分別接地。
[0006]所述單片機(jī)內(nèi)設(shè)有數(shù)字濾波模塊，AD轉(zhuǎn)換模塊將當(dāng)前數(shù)據(jù)傳輸給單片機(jī)中的數(shù)字濾波模塊，單片機(jī)將去除干擾后的數(shù)據(jù)結(jié)合溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行壓力結(jié)果計(jì)算。
[0007]所述顯示模塊采用IXD1602型顯示器。
[0008]所述溫度補(bǔ)償模塊采用DS18B20型溫度補(bǔ)償模塊。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型所達(dá)到的有益效果是:采用負(fù)反饋技術(shù)對(duì)控制信號(hào)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)對(duì)偏差電容的自動(dòng)補(bǔ)償調(diào)節(jié)，且采用差動(dòng)測量的方式消除零點(diǎn)漂移、共模干擾及其它不確定因素的干擾，使電路具有較高的抗干擾能力，使電路更加穩(wěn)定，測量精確度更高；結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉，便于市場推廣；設(shè)置數(shù)字濾波模塊，以濾除AD轉(zhuǎn)換模塊輸出的數(shù)字信號(hào)中的干擾，進(jìn)一步提高測量精度。
【附圖說明】
[0010]圖1是本實(shí)用新型的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而不能以此來限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0012]如圖1所示，是本實(shí)用新型的電路圖，智能壓力傳感測試系統(tǒng)，包括單片機(jī)、AD轉(zhuǎn)換模塊、顯示模塊、溫度補(bǔ)償模塊和信號(hào)調(diào)理電路；信號(hào)調(diào)理電路檢測被測傳感器等效電容的電容值并進(jìn)行調(diào)理，通過AD轉(zhuǎn)換模塊傳輸至單片機(jī)，單片機(jī)同時(shí)接受溫度補(bǔ)償模塊輸入的溫度數(shù)據(jù)，經(jīng)溫度補(bǔ)償，將最終的壓力數(shù)據(jù)通過顯示模塊輸出顯示。本實(shí)用新型采用差動(dòng)式電容傳感器，被測傳感器等效為電容器Cl和電容器C2。
[0013]信號(hào)調(diào)理電路包括:差動(dòng)放大器A3A、連接在差動(dòng)放大器A3A的反相輸入端的第一差動(dòng)電路和連接在差動(dòng)放大器A3A的同相輸入端的第二差動(dòng)電路。
[0014]第一差動(dòng)電路包括:第一運(yùn)算放大器A1A、第二運(yùn)算放大器A2A和乘法器Ml ;乘法器Ml的一個(gè)輸入端與用于激勵(lì)信號(hào)調(diào)理電路的電壓源Us連接，另一輸入端與單片機(jī)輸出的控制信號(hào)Ucl連接，乘法器Ml的輸出端串聯(lián)電容器Cm后與第一運(yùn)算放大器AlA的反相輸入端連接，第一運(yùn)算放大器AlA的反相輸入端與第一運(yùn)算放大器AlA的輸出端之間跨接電阻Rl ;被測傳感器等效電容器Cl的一個(gè)電極與電壓源Us連接，另一電極與第一運(yùn)算放大器AlA的反相輸入端連接；第一運(yùn)算放大器AlA的輸出端串聯(lián)電阻R2后與第二運(yùn)算放大器A2A的反相輸入端連接，第二運(yùn)算放大器A2A的反相輸入端與第二運(yùn)算放大器A2A的輸出端之間跨接電阻Rf ;第一運(yùn)算放大器AlA的同相輸入端、第二運(yùn)算放大器A2A的同相輸入端分別接地。
[0015]第二差動(dòng)電路包括:第一運(yùn)算放大器A1B、第二運(yùn)算放大器A2B和乘法器M2 ;乘法器M2的一個(gè)輸入端與用于激勵(lì)信號(hào)調(diào)理電路的電壓源Us連接，另一輸入端與單片機(jī)輸出的控制信號(hào)連接，乘法器M2的輸出端串聯(lián)電容器Cm后與第一運(yùn)算放大器AlB的反相輸入端連接，第一運(yùn)算放大器AlB的反相輸入端與第一運(yùn)算放大器AlB的輸出端之間跨接電阻Rl ;被測傳感器等效電容器C2的一個(gè)電極與電壓源Us連接，另一電極與第一運(yùn)算放大器AlB的反相輸入端連接；第一運(yùn)算放大器AlB的輸出端串聯(lián)電阻R2后與第二運(yùn)算放大器A2B的反相輸入端連接，第二運(yùn)算放大器A2B的反相輸入端與第二運(yùn)算放大器A2B的輸出端之間跨接電阻Rf ;第一運(yùn)算放大器AlB的同相輸入端、第二運(yùn)算放大器A2B的同相輸入端分別接地。
[0016]單片機(jī)內(nèi)設(shè)有數(shù)字濾波模塊，AD轉(zhuǎn)換模塊將當(dāng)前數(shù)據(jù)傳輸給單片機(jī)中的數(shù)字濾波模塊，單片機(jī)將去除干擾后的數(shù)據(jù)結(jié)合溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行壓力結(jié)果計(jì)算。
[0017]優(yōu)選的，顯示模塊采用IXD1602型顯示器，溫度補(bǔ)償模塊采用DS18B20型溫度補(bǔ)償豐旲塊。
[0018]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.智能壓力傳感測試系統(tǒng)，其特征在于，包括單片機(jī)、AD轉(zhuǎn)換模塊、顯示模塊、溫度補(bǔ)償模塊和信號(hào)調(diào)理電路；信號(hào)調(diào)理電路檢測被測傳感器等效電容的電容值并進(jìn)行調(diào)理，通過AD轉(zhuǎn)換模塊傳輸至單片機(jī)，單片機(jī)同時(shí)接受溫度補(bǔ)償模塊輸入的溫度數(shù)據(jù)，經(jīng)溫度補(bǔ)償，將最終的壓力數(shù)據(jù)通過顯示模塊輸出顯示； 所述信號(hào)調(diào)理電路包括:差動(dòng)放大器A3A、連接在差動(dòng)放大器A3A的反相輸入端的第一差動(dòng)電路和連接在差動(dòng)放大器A3A的同相輸入端的第二差動(dòng)電路；所述第一差動(dòng)電路和第二差動(dòng)電路分別包括有各自的:第一運(yùn)算放大器、第二運(yùn)算放大器和乘法器；所述乘法器的一個(gè)輸入端與用于激勵(lì)信號(hào)調(diào)理電路的電壓源Us連接，另一輸入端與單片機(jī)輸出的控制信號(hào)連接，乘法器的輸出端串聯(lián)電容器Cm后與第一運(yùn)算放大器的反相輸入端連接，第一運(yùn)算放大器的反相輸入端與第一運(yùn)算放大器的輸出端之間跨接電阻Rl ;被測傳感器等效電容器的一個(gè)電極與電壓源Us連接，另一電極與第一運(yùn)算放大器的反相輸入端連接；第一運(yùn)算放大器的輸出端串聯(lián)電阻R2后與第二運(yùn)算放大器的反相輸入端連接，第二運(yùn)算放大器的反相輸入端與第二運(yùn)算放大器的輸出端之間跨接電阻Rf ;第一運(yùn)算放大器的同相輸入端、第二運(yùn)算放大器的同相輸入端分別接地。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能壓力傳感測試系統(tǒng)，其特征在于，所述單片機(jī)內(nèi)設(shè)有數(shù)字濾波模塊，AD轉(zhuǎn)換模塊將當(dāng)前數(shù)據(jù)傳輸給單片機(jī)中的數(shù)字濾波模塊，單片機(jī)將去除干擾后的數(shù)據(jù)結(jié)合溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行壓力結(jié)果計(jì)算。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能壓力傳感測試系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示模塊采用IXD1602型顯示器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能壓力傳感測試系統(tǒng)，其特征在于，所述溫度補(bǔ)償模塊采用DS18B20型溫度補(bǔ)償模塊。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種智能壓力傳感測試系統(tǒng)，包括單片機(jī)、AD轉(zhuǎn)換模塊、顯示模塊、溫度補(bǔ)償模塊和信號(hào)調(diào)理電路；信號(hào)調(diào)理電路檢測被測傳感器等效電容的電容值并進(jìn)行調(diào)理，通過AD轉(zhuǎn)換模塊傳輸至單片機(jī)，單片機(jī)同時(shí)接受溫度補(bǔ)償模塊輸入的溫度數(shù)據(jù)，經(jīng)溫度補(bǔ)償，將最終的壓力數(shù)據(jù)通過顯示模塊輸出顯示；本實(shí)用新型能夠?qū)崿F(xiàn)偏差電容自動(dòng)補(bǔ)償調(diào)節(jié)，且具有較高的抗干擾能力。
【IPC分類】G01L1/14
【公開號(hào)】CN204718715
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520442525
【發(fā)明人】吳冬燕, 卜樹坡, 蔣愛如, 石瑞華
【申請(qǐng)人】蘇州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
【公開日】2015年10月21日
【申請(qǐng)日】2015年6月25日