本實用新型屬于壓力檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于檢測壓力大小的壓力檢測器。

背景技術(shù)：

隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，高精度的測量方式越來越受到人們的需要。由于傳統(tǒng)指針式壓力表檢測誤差大，且人工讀取又進(jìn)一步造成誤差。此外，傳統(tǒng)指針式壓力表體積較大，攜帶不方便且價格較高。因此，能夠精確檢測壓力值的壓力檢測裝置越發(fā)受到歡迎。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種能夠精確檢測壓力值的壓力檢測器。

本實用新型包括電池組、供電模塊、電量檢測模塊、信號處理模塊和單片機。所述的電池組由兩節(jié)串聯(lián)的1.5V干電池組成；所述的供電模塊通過穩(wěn)壓芯片將電池組的電壓穩(wěn)壓到3.3V為單片機及信號處理模塊供電。所述的電量檢測模塊檢測電池組的輸出電壓值并傳輸給單片機，得出電池組的剩余電量。

所述的信號處理模塊包括壓力傳感器、基準(zhǔn)電壓芯片、精密放大器和儀表放大器；所述的壓力傳感器為擴散硅壓力傳感器；所述的基準(zhǔn)電壓芯片采用REF3325AIDBZR基準(zhǔn)電壓芯片；所述的精密放大器采用OPA333AIDBVR放大器；所述的儀表放大器采用INA333A儀表放大器?；鶞?zhǔn)電壓芯片的1管腳接電容C1的一端及供電模塊的輸出端；電容C1的另一端接地；基準(zhǔn)電壓芯片的3管腳接地；基準(zhǔn)電壓芯片的2管腳接單片機的VREF管腳、精密放大器的3管腳及電容C2的一端；電容C2的另一端接地。精密放大器的1管腳接壓力傳感器的正電壓輸入端；精密放大器的2管腳接地；精密放大器的4管腳接第一電阻R1的一端及壓力傳感器的負(fù)電壓輸入端；第一電阻R1的另一端接地；精密放大器的5管腳接供電模塊的輸出端。儀表放大器的1管腳經(jīng)過第三電阻R3與儀表放大器的8管腳相連。儀表放大器的2管腳接壓力傳感器的電壓差信號負(fù)端；儀表放大器的3管腳接壓力傳感器的電壓差信號正端；儀表放大器的4管腳及5管腳均接地。儀表放大器的6管腳接第二電阻R2的一端；第二電阻R2的另一端接電容C7的一端及單片機的第一I/O口，單片機的第一I/O口具有A/D轉(zhuǎn)換功能；電容C7的另一端接地。儀表放大器的7管腳接供電模塊的輸出端。

所述的壓力傳感器采用DP10壓力傳感器。

所述的供電模塊包括穩(wěn)壓芯片U3，所述的穩(wěn)壓芯片采用HT7733穩(wěn)壓芯片；穩(wěn)壓芯片的3管腳接二極管D1的正極及電感L1的一端；電感L1的另一端接電容C5、電容C6的一端及電池組的正極；電容C5及電容C6的另一端均接地。穩(wěn)壓芯片的2管腳接電容C3、電容C4的一端及二極管D1的負(fù)極。電容C3及電容C4的另一端均接地。穩(wěn)壓芯片的1管腳接地。穩(wěn)壓芯片的2管腳即供電模塊的輸出端。

所述的單片機采用STM8L052R8T6單片機；所述的單片機的VDD1、VDD2、VDD3、VDDA及VLCD管腳均接供電模塊的輸出端。單片機的VSS1、VSS2、VSS3及VSSA管腳均接地。

所述的電量檢測模塊包括三極管Q1；所述的三極管Q1的基極接第六電阻R6及第七電阻R7的一端；第六電阻R6的另一端接單片機的第二I/O口；第七電阻R7的另一端接地；三極管Q1的發(fā)射極接地；三極管Q1的集電極接第五電阻R5的一端；第五電阻R5的另一端接第四電阻R4的一端及單片機的第三I/O口，單片機的第三I/O口具有A/D轉(zhuǎn)換功能；第四電阻R4的另一端接電池組的正極。

本實用新型具有的有益效果是：

1、本實用新型操作簡單，通電后自動檢測壓力值。

2、本實用新型能夠檢測電池剩余電量。

附圖說明

圖1為本實用新型的系統(tǒng)框圖；

圖2為本實用新型中供電模塊的電路原理圖；

圖3為本實用新型中單片機的電路原理圖；

圖4為本實用新型中電量檢測模塊的電路原理圖；

圖5為本實用新型中信號處理模塊的電路原理圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步說明。

如圖1所示，壓力檢測器，包括電池組、供電模塊101、電量檢測模塊102、信號處理模塊103和單片機104。電池組由兩節(jié)串聯(lián)的1.5V干電池組成；供電模塊101通過穩(wěn)壓芯片將電池組的電壓穩(wěn)壓到3.3V為單片機104及信號處理模塊103供電。電量檢測模塊102檢測電池組的輸出電壓值并傳輸給單片機104，得出電池組的剩余電量。信號處理模塊103中的壓力傳感器根據(jù)受到的壓力大小產(chǎn)生相應(yīng)的電壓信號，信號處理模塊103通過基準(zhǔn)電壓芯片、放大器及儀表放大器將壓力傳感器產(chǎn)生的電壓信號放大后傳輸給單片機104，單片機104將檢測到的壓力值顯示在顯示屏上。

如圖2所示，供電模塊101包括穩(wěn)壓芯片U3，穩(wěn)壓芯片U3采用HT7733穩(wěn)壓芯片；穩(wěn)壓芯片U3的3管腳接二極管D1的正極及電感L1的一端；電感L1的另一端接電容C5、電容C6的一端及電池組的正極BAT；電容C5及電容C6的另一端均接地。穩(wěn)壓芯片U3的2管腳接電容C3、電容C4的一端及二極管D1的負(fù)極。電容C3及電容C4的另一端均接地。穩(wěn)壓芯片U3的1管腳接地。穩(wěn)壓芯片U3的2管腳即供電模塊101的輸出端VCC。

如圖3所示，單片機104采用STM8L052R8T6單片機；單片機104的VDD1、VDD2、VDD3、VDDA及VLCD管腳均接供電模塊101的輸出端VCC。單片機104的VSS1、VSS2、VSS3及VSSA管腳均接地。

如圖4所示，電量檢測模塊102包括三極管Q1；三極管Q1的基極接第六電阻R6及第七電阻R7的一端；第六電阻R6的另一端接單片機104的EL-ctrl管腳；第七電阻R7的另一端接地；三極管Q1的發(fā)射極接地；三極管Q1的集電極接第五電阻R5的一端；第五電阻R5的另一端接第四電阻R4的一端及單片機104的ELAD管腳；第四電阻R4的另一端接電池組的正極BAT。

如圖5所示，信號處理模塊103包括壓力傳感器P1、基準(zhǔn)電壓芯片U1、精密放大器U2和儀表放大器U4；壓力傳感器P1采用DP10壓力傳感器；基準(zhǔn)電壓芯片U1采用REF3325AIDBZR基準(zhǔn)電壓芯片；精密放大器U2采用OPA333AIDBVR放大器；儀表放大器U4采用INA333A儀表放大器?；鶞?zhǔn)電壓芯片U1的1管腳接電容C1的一端及供電模塊101的輸出端VCC；電容C1的另一端接地；基準(zhǔn)電壓芯片U1的3管腳接地；基準(zhǔn)電壓芯片U1的2管腳接單片機104的VREF管腳、精密放大器U2的3管腳及電容C2的一端；電容C2的另一端接地。精密放大器U2的1管腳接壓力傳感器P1的正電壓輸入端V+；精密放大器U2的2管腳接地；精密放大器U2的4管腳接第一電阻R1的一端及壓力傳感器P1的負(fù)電壓輸入端V-；第一電阻R1的另一端接地；精密放大器U2的5管腳接供電模塊101的輸出端VCC。儀表放大器U4的1管腳經(jīng)過第三電阻R3與儀表放大器U4的8管腳相連。儀表放大器U4的2管腳接壓力傳感器P1的電壓差信號負(fù)端S-；儀表放大器U4的3管腳接壓力傳感器P1的電壓差信號正端S+；儀表放大器U4的4管腳及5管腳均接地。儀表放大器U4的6管腳接第二電阻R2的一端；第二電阻R2的另一端接電容C7的一端及單片機104的AD-pressure管腳；電容C7的另一端接地。儀表放大器U4的7管腳接供電模塊101的輸出端VCC。

本實用新型的工作原理如下：

供電模塊101的原理如下：

穩(wěn)壓芯片U3、電感L1和二極管D1組成Boost電路，將電池組提供的電壓穩(wěn)壓到3.3V輸出。

電量檢測模塊102的原理如下：

當(dāng)單片機104的EL-ctrl管腳輸出高電平時，三極管Q1導(dǎo)通，電池組的正極BAT的電壓通過第四電阻R4和第五電阻R5分壓的方式，將伏電壓輸入單片機104的ELAD管腳進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。式中，V_BAT為電池組的正極BAT的電壓值，R₄為第四電阻R4的阻值，R₅為第五電阻R5的阻值。

當(dāng)單片機104的EL-ctrl管輸出低電平時，三極管Q1關(guān)閉，單片機104的ELAD管腳的電壓為電池組的正極BAT的電壓。

信號處理模塊103的原理如下：

基準(zhǔn)電壓芯片U1將供電模塊101的輸出端VCC的電壓轉(zhuǎn)化為基準(zhǔn)電壓芯片U1的2管腳的電壓值，基準(zhǔn)電壓芯片U1的2管腳的電壓值作為單片機104的基準(zhǔn)電壓，基準(zhǔn)電壓芯片U1的2管腳與精密放大器U2的3管腳相連，精密放大器U2的4管腳產(chǎn)生一個與基準(zhǔn)電壓芯片U2的2管腳的電壓大小相等的電壓。該電壓使第一電阻R1上流過電流。

當(dāng)有壓力作用在壓力傳感器P1上時，壓力傳感器P1會產(chǎn)生一個電壓值；壓力傳感器P1產(chǎn)生的電壓值經(jīng)儀表放大器U4放大后輸出到單片機104的AD-pressure管腳。

儀表放大器U4輸出到單片機104的AD-pressure管腳的電壓值V₁為

其中V_s為壓力傳感器P1產(chǎn)生的電壓值，R₃為第三電阻R3的阻值。