一種基于流量計量裝置的壓力采集系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于流量計量裝置的壓力采集系統(tǒng)，包括主控模塊、升壓模塊、穩(wěn)壓模塊、恒流模塊、傳感器接口、傳感器和模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊。本發(fā)明采用恒流源供電模式對流體壓力數(shù)據(jù)進行采集，具有采樣精度高、受環(huán)境溫度影響小、能耗低等優(yōu)點。
【專利說明】一種基于流量計量裝置的壓力采集系統(tǒng)
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及流量測量【技術領域】，尤其涉及一種基于流量計量裝置的壓力采集系 統(tǒng)。
【背景技術】
[0002] 現(xiàn)有的流量計量裝置的壓力采集系統(tǒng)多為始終開啟狀態(tài)，具有能耗高、穩(wěn)定性差、 采樣精度低等缺點。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003] 為克服以上問題，本發(fā)明提供一種低能耗，高穩(wěn)定性、采樣精度高的壓力采集系 統(tǒng)： 包括流量計量裝置的主控模塊、壓力傳感電源模塊、壓力采集模塊和模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，所 述流量計量裝置的主控模塊與所述壓力傳感電源模塊連接，所述壓力傳感電源模塊的輸出 端與壓力采集模塊連接，所述壓力采集模塊的輸出端與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的模擬數(shù)據(jù)輸入 端口連接，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的SPI端口與所述主控模塊連接。
[0004] 其中，所述壓力傳感電源模塊為所述壓力采集模塊提供電源，所述壓力傳感電源 模塊包括升壓模塊、穩(wěn)壓模塊、恒流模塊，所述升壓模塊使能端與所述流量計量裝置的主控 模塊連接，所述升壓模塊輸出電壓經(jīng)穩(wěn)壓模塊穩(wěn)壓后傳入所述恒流模塊，所述恒流模塊輸 出端與壓力采集模塊的電源端連接。
[0005] 所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊通過模擬數(shù)據(jù)輸入端口接收所述壓力采集模塊采集的數(shù)據(jù)，并 將數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換計算后儲存。
[0006] 所述流量計量裝置主控模塊提供所述壓力傳感電源模塊的控制信號，所述流量計 量裝置主控模塊還用于通過所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的SPI端口接收數(shù)據(jù)。
[0007] 進一步的，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的PSW端口與所述壓力采集模塊的供電使能端連 接，用于將所述流量計量裝置主控模塊通過SPI接口傳來的壓力采集使能指令轉(zhuǎn)化為壓力 采集使能信號傳送至所述壓力采集模塊的供電使能端。
[0008] 進一步的，所述升壓模塊包含有D⑶C轉(zhuǎn)換電路。
[0009] 進一步的，所述恒流模塊包括第一電阻和第二電阻，用于調(diào)整輸出電流的大小。 [0010] 進一步的，所述壓力采集模塊包括壓力傳感器接口模塊和壓力傳感器，所述傳感 器接口模塊與所述壓力傳感器連接，所述壓力傳感器為帶溫度補償?shù)墓鑹鹤枋絺鞲衅鳌?[0011] 本發(fā)明具有以下有益效果： 1、電源模塊采用DCDC進行升壓，同時設有恒壓電路減少DCDC引入的高頻噪聲對壓力 傳感器精度的影響，使得系統(tǒng)具有更高的精度。
[0012] 2、流量計量裝置主控模塊通過模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊SPI端口傳送指令控制壓力傳感器 供電使能，不使用時關閉供電，降低整個系統(tǒng)的能耗。
[0013] 3、采用具有溫度補償?shù)墓鑹航M式傳感器，采用恒流供電，降低了環(huán)境溫度對采樣 精度的影響。
[0014]
【專利附圖】
【附圖說明】： 圖1為所述基于流量計量裝置的壓力采集系統(tǒng)的電路框圖； 圖2為所述升壓模塊的電路圖； 圖3為所述穩(wěn)壓模塊的電路圖； 圖4為所述恒流模塊的電路圖； 圖5為所述壓力傳感器接口模塊電路圖； 圖6為所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的電路圖； 其中，1為主控模塊，2為壓力傳感電源模塊，3為壓力采集模塊，4為模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊。
【具體實施方式】
[0015] 如圖1所示，本發(fā)明提供一種基于流量計量裝置的壓力采集系統(tǒng)，包括流量計量 裝置的主控模塊1、壓力傳感電源模塊2、壓力采集模塊3和模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊4 (采用AD7799 芯片及其外圍電路)，所述流量計量裝置的主控模塊1與所述壓力傳感電源模塊2連接，所 述壓力傳感電源模塊2的輸出端與壓力采集模塊3連接，所述壓力采集模塊3的輸出端與 所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊4的模擬數(shù)據(jù)輸入端口連接，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊4的SPI端口與所述主 控模塊1連接。
[0016] 其中，所述壓力傳感電源模塊2為所述壓力采集模塊3提供電源，所述壓力傳感電 源模塊2包括如圖2所示的升壓模塊(采用TPS61041芯片及其外圍電路)、如圖3所示的穩(wěn) 壓模塊(采用HT7580芯片及其外圍電路)、如圖4所示的恒流模塊(采用LM134芯片及其外 圍電路)，所述升壓模塊使能端EN與所述流量計量裝置的主控模塊連接，所述升壓模塊輸出 電壓VDD_P傳入所述穩(wěn)壓模塊，經(jīng)穩(wěn)壓后的電壓VDD_PR傳入所述恒流模塊，所述恒流模塊 輸出端VP-與壓力采集模塊的電源端連接。
[0017] 如圖6所示，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊4通過模擬輸入端口接收所述壓力采集模塊3采 集的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換計算后儲存； 所述流量計量裝置主控模塊1提供所述壓力傳感電源模塊2的控制信號PC0N，所述流 量計量裝置主控模塊1還用于通過所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的SPI端口接收數(shù)據(jù)。
[0018] 所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊4的PSW端口與所述壓力采集模塊3的供電使能端連接，用于 將所述流量計量裝置主控模塊通過SPI接口傳來的壓力采集使能指令轉(zhuǎn)化為壓力采集使 能信號傳送至所述壓力采集模塊的供電使能端。
[0019] 如圖1所述升壓模塊包含有TPS61041D⑶C芯片構成的ECDC轉(zhuǎn)換電路。
[0020] 所述恒流模塊包括第一電阻和第二電阻，所述第一電阻與第二電阻的比值用于調(diào) 整輸出電流的大小。
[0021] 所述壓力采集模塊3包括如圖5所示的壓力傳感器接口模塊和壓力傳感器，所述 傳感器接口模塊與所述壓力傳感器連接，所述壓力傳感器為帶溫度補償?shù)墓鑹鹤枋絺鞲衅?(采用154N系列)。
[0022] 本發(fā)明具有以下有益效果： 1、電源模塊采用DCDC進行升壓，同時設置有恒壓電路，用于減少DCDC引入的高頻噪聲 對壓力傳感器精度的影響，使得整個壓力采集系統(tǒng)具有更高的精度。
[0023] 2、流量計量裝置主控模塊通過通過模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊SPI端口傳送指令控制壓力傳 感器供電使能，不使用時關閉供電，降低整個系統(tǒng)的能耗。
[0024] 3、采用具有溫度補償?shù)墓鑹航M式傳感器，并采用恒流供電，降低了環(huán)境溫度對采 樣精度的影響。
【權利要求】
1. 一種基于流量計量裝置的壓力采集系統(tǒng)，其特征在于，包括流量計量裝置的主控模 塊、壓力傳感電源模塊、壓力采集模塊和模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，所述流量計量裝置的主控模塊與所 述壓力傳感電源模塊連接，所述壓力傳感電源模塊的輸出端與壓力采集模塊連接，所述壓 力采集模塊的輸出端與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的模擬數(shù)據(jù)輸入端口連接，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的 SPI端口與所述主控模塊連接； 其中，所述壓力傳感電源模塊為所述壓力采集模塊提供電源，所述壓力傳感電源模塊 包括升壓模塊、穩(wěn)壓模塊、恒流模塊，所述升壓模塊使能端與所述流量計量裝置的主控模塊 連接，所述升壓模塊輸出電壓經(jīng)穩(wěn)壓模塊穩(wěn)壓后傳入所述恒流模塊，所述恒流模塊輸出端 與壓力采集模塊的電源端連接； 所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊通過模擬數(shù)據(jù)輸入端口接收所述壓力采集模塊采集到的數(shù)據(jù)，并將 數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換計算后儲存； 所述流量計量裝置主控模塊提供所述壓力傳感電源模塊的控制信號，所述流量計量裝 置主控模塊還用于通過所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的SPI端口接收數(shù)據(jù)。
2. 根據(jù)權利要求1所述的一種基于流量計量裝置的壓力采集系統(tǒng)，其特征在于，所述 模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的PSW端口與所述壓力采集模塊的供電使能端連接，用于將所述流量計量裝 置主控模塊通過SPI接口傳來的壓力采集使能指令轉(zhuǎn)化為壓力采集使能信號傳送至所述 壓力采集模塊的供電使能端。
3. 根據(jù)權利要求1所述的一種基于流量計量裝置的壓力采集系統(tǒng)，其特征在于，所述 升壓模塊包含有DCDC轉(zhuǎn)換電路。
4. 根據(jù)權利要求3所述的一種基于流量計量裝置的壓力采集系統(tǒng)，其特征在于，所述 恒流模塊包括第一電阻和第二電阻，所述第一電阻與第二電阻的比值用于調(diào)整輸出電流的 大小。
5. 根據(jù)權利要求1至4任一項所述的一種基于流量計量裝置的壓力采集系統(tǒng)，其特征 在于，所述壓力采集模塊包括壓力傳感器接口模塊和壓力傳感器，所述傳感器接口模塊與 所述壓力傳感器連接，所述壓力傳感器為帶溫度補償?shù)墓鑹鹤枋絺鞲衅鳌?br>
【文檔編號】G01L9/06GK104089662SQ201410361404
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月28日 優(yōu)先權日:2014年7月28日
【發(fā)明者】劉勛 申請人:成都千嘉科技有限公司