一種冷藏車用氣體壓力傳感單元檢測系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于冷藏車領域，涉及冷藏車的氣體壓力檢測，尤其是一種冷藏車用氣體壓力傳感單元檢測系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]壓力傳感器是工業(yè)實踐中最為常用的一種傳感器，廣泛應用于車輛船舶運輸、工業(yè)自動化、生產及過程自動化等各個行業(yè)。但在冷藏車領域中，所采用的傳感器無論是溫度傳感器、壓力傳感器、氣體傳感器，都是獨立安裝、獨立發(fā)揮作用，使得冷藏車內的引線布局繁亂，功耗較大。
[0003]通過檢索，只發(fā)現(xiàn)本申請人所提出的一個專利申請(名稱:一種冷藏車用氣體壓力傳感器，公開號:CN103616122A)，其技術特征是:在不銹鋼基座內嵌裝調整電路，該不銹鋼基座兩側有四個引腳用于固定傳感器，在不銹鋼基座的上面固裝空腔基座，該空腔基座為向上收口的錐形空腔，在該錐形空腔的中部橫向固裝陶瓷基座，在該陶瓷基座上通過玻璃板密封固裝敏感元件基座，該敏感元件基座制有真空腔；在敏感元件基座的上面安裝有敏感元件，敏感元件通過兩根金絲通向下方的處理電路。
[0004]通過技術對比，上述公開專利文獻與本實用新型申請有較大不同。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足之處，提供一種布局合理、檢測精度高且快速穩(wěn)定并具有抗潮濕、易連接特點的冷藏車用氣體壓力傳感單元檢測系統(tǒng)。
[0006]本實用新型解決技術問題所采用的技術方案是:
[0007]一種冷藏車用氣體壓力傳感單元檢測系統(tǒng)，由檢測單元與傳感單元構成，檢測單元為傳感單元供電并組網通信，傳感單元用于測量壓力，并與檢測單元通過連接線進行相互通訊。
[0008]而且，所述檢測單元的連接線設置在矩形盒體的一側端，另一側端中部設置有兩個并行一進一出組網的485總線接口，在矩形盒體的上側端中部設置的是防水透氣閥，在矩形盒體的下側設置一檢測系統(tǒng)電源接口，供電為1V至36V直流電源。
[0009]而且，所述檢測單元由穩(wěn)壓芯片、單片機及RS485芯片構成，穩(wěn)壓芯片使用低溫下正常工作的三種穩(wěn)壓芯片，分別為LM2940_L55B，LM2940_L53B、LM117H/883三種低溫穩(wěn)壓芯片，內部采用MSP430G2553單片機。
[0010]而且，所述傳感單元由壓力傳感器CPS131、MCU控制器、DA轉換芯片、差分放大器及AD轉換芯片連接構成，壓力傳感器CPS131讀取數(shù)據中的84kPa—110kPa部分轉化為16位數(shù)字量，壓力傳感器經MCU控制器的控制，將采集的壓力信號轉化為模擬信號，并利用差分放大器將模擬信號轉化為數(shù)字信號再返回MCU控制器。
[0011]本實用新型的優(yōu)點和積極效果是:
[0012]1、本系統(tǒng)針對冷藏車內低溫高濕環(huán)境下做了防水及低溫的優(yōu)化，保證產品穩(wěn)定性。測量系統(tǒng)分為檢測單元與傳感單元兩部分，其中所有電子元器件均采用低溫軍用級器件，檢測單元設計為多點采集的方式，每個節(jié)點可以方便的連接下一個節(jié)點，定義每個節(jié)點地址后可以采集對應位置的壓力值，傳感單元與檢測單元分離，每個器件均使用防水型航空插頭連接，簡易的安裝方式，可以為后續(xù)修護帶來便利，壓力測量范圍為84kPa至llOkPa，在其量程內使用16位分辨率的AD與DA分辨率的轉換兀件，使其測量的分辨率提尚O
[0013]2、本系統(tǒng)針對冷藏車內低溫高濕環(huán)境下做了優(yōu)化，保證產品穩(wěn)定性，所設計的檢測單元盒與傳感單元結構有良好的耐低溫與抗潮濕特性。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型的使用狀態(tài)方框圖；
[0015]圖2為本實用新型的系統(tǒng)結構示意圖；
[0016]圖3為本實用新型的控制電路方框圖。
【具體實施方式】
[0017]以下結合附圖并通過具體實施例對本實用新型作進一步詳述，以下實施例只描述性的，不是限定性的，不能以此限定本實用新型的保護范圍。
[0018]一種冷藏車用氣體壓力傳感單元檢測系統(tǒng)，其使用狀態(tài)方框圖參見圖1，主機可以由PC機或集成串口通信指令的嵌入式系統(tǒng)代替，由主機發(fā)送MODBUS測量指令，對應從機(圖中標示的I號機、2號機、3號機等)收到指令后采集相對應的壓力數(shù)據。該系統(tǒng)的結構示意圖參見圖2，由檢測單元2與傳感單元6構成，檢測單元為傳感單元供電并組網通信，傳感單元用于測量壓力，并與檢測單元通過連接線5進行相互通訊。所述檢測單元的尺寸為64X58X35mm的矩形盒體，連接線設置在矩形盒體的一側端，另一側端中部設置有兩個進行組網的485總線接口 1，每一套系統(tǒng)通過此接口與鄰接系統(tǒng)相連，其目的在于使每個檢測單元與測量系統(tǒng)連為一體，增加連接線的防水性能與電磁信號的抗干擾能力，使用兩根兩芯電纜一進一出進行組網；在矩形盒體的上側端中部設置的是防水透氣閥3，放在較寬一側的中間的主要目的是為了使防水盒內部空氣流通性更好，使檢測單元內部器件與呼吸塞距離最短；在矩形盒體的下側設置有一檢測系統(tǒng)電源接口 4，供電為1V至36V直流電源。
[0019]本系統(tǒng)的控制電路方框圖參見圖3，由檢測單元控制電路及傳感單元控制電路構成，下面分別敘述兩個控制電路的結構:
[0020]檢測單元由低溫穩(wěn)壓芯片、單片機及RS485芯片構成，低溫穩(wěn)壓芯片為單片機及RS485芯片提供工作電源；低溫穩(wěn)壓芯片使用低溫下可以正常工作的三種穩(wěn)壓芯片，這三種穩(wěn)壓芯片分別為LM2940_L55B，LM2940_L53B、LM117H/883三種低溫穩(wěn)壓芯片，可提供10V、5V、3.5V三種電壓。每個檢測單元可以設置地址，使用RS485總線通信，檢測單元內的三種穩(wěn)壓芯片為檢測單元與傳感單元供電，內部采用MSP430G2553單片機。
[0021]傳感單元由壓力傳感器CPS131、MCU控制器、DA轉換芯片、差分放大器及AD轉換芯片連接構成，壓力傳感器CPS131讀取數(shù)據中的84kPa—110kPa部分轉化為16位數(shù)字量，壓力傳感器經MCU控制器的控制，將采集的壓力信號轉化為模擬信號，并利用差分放大器將模擬信號轉化為數(shù)字信號再返回MCU控制器。
[0022]本檢測單元的工作原理是:壓力傳感器CPS131采集的信號轉化為模擬信號，并利用INA129差分放大器，將84kPa至IlOkPa的模擬信號放大至5V，再將其轉化為數(shù)字信號，使其在84kPa至IlOkPa的范圍內測量的分辨率擴大。
[0023]本實施例中，壓力傳感器CPS131是Consensic公司研制的防水型壓阻式壓力傳感器，具備溫度補償與低溫工作的特點，在室溫下測量精度高達±100Pa，使用自制的轉接板緊貼防水盒側壁，避免外部水汽進入盒內，敏感元件本身具備防水特性，使傳感單元可以工作在潮濕環(huán)境。
[0024]本實施例中，傳感單元內DA轉換芯片采用16位低功耗轉換芯片DAC8571，供電電壓采用5V，使用溫度為-40至105攝氏度，并具有良好的溫度特性。
[0025]本實施例中，傳感單元內采用TI公司的INA129差分放大器，使用溫度為-40度至85度，DAC8571輸出的模擬信號為正輸入端，REF2930輸出的3V參考電壓為負輸入端，差分放大器使用1V供電，可以有效放大5V以下的模擬信號。
[0026]本實施例中，傳感單元內AD轉換芯片采用16位低功耗轉換芯片ADS1100，使用供電電源為參考電壓，輸入為差分放大器輸出的模擬電壓，其電壓對應84kPa至IlOkPa的壓力信號。
[0027]本實用新型的工作原理是:
[0028]在收到主機發(fā)送的測量指令后，檢測單元對傳感單元發(fā)出請求指令，傳感單元收到請求指令后，使用I2C通信的方式將采集的信號發(fā)送出去，整個采集系統(tǒng)耗時極短，可以實時采集數(shù)據。
【主權項】
1.一種冷藏車用氣體壓力傳感單元檢測系統(tǒng)，其特征在于:由檢測單元與傳感單元構成，檢測單元為傳感單元供電并組網通信，傳感單元用于測量壓力，并與檢測單元通過連接線進行相互通訊。
2.根據權利要求1所述的冷藏車用氣體壓力傳感單元檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述檢測單元的連接線設置在矩形盒體的一側端，另一側端中部設置有兩個并行一進一出組網的485總線接口，在矩形盒體的上側端中部設置的是防水透氣閥，在矩形盒體的下側設置一檢測系統(tǒng)電源接口，供電為1V至36V直流電源。
3.根據權利要求1所述的冷藏車用氣體壓力傳感單元檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述檢測單元由穩(wěn)壓芯片、單片機及RS485芯片構成，穩(wěn)壓芯片使用低溫下正常工作的三種穩(wěn)壓芯片，分別為LM2940_L55B，LM2940_L53B、LM117H/883三種低溫穩(wěn)壓芯片，內部采用MSP430G2553 單片機。
4.根據權利要求1所述的冷藏車用氣體壓力傳感單元檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述傳感單元由壓力傳感器CPS131、MCU控制器、DA轉換芯片、差分放大器及AD轉換芯片連接構成，壓力傳感器CPS131讀取數(shù)據中的84砂&一1101^^部分轉化為16位數(shù)字量，壓力傳感器經MCU控制器的控制，將采集的壓力信號轉化為模擬信號，并利用差分放大器將模擬信號轉化為數(shù)字信號再返回MCU控制器。
【專利摘要】本實用新型涉及一種冷藏車用氣體壓力傳感單元檢測系統(tǒng)，由檢測單元與傳感單元構成，檢測單元為傳感單元供電并組網通信，傳感單元用于測量壓力，并與檢測單元通過連接線進行相互通訊。本系統(tǒng)針對冷藏車內低溫高濕環(huán)境下做了優(yōu)化，保證產品穩(wěn)定性，設計的檢測系統(tǒng)可以互相更換器件，方便連接使用，使用DA與AD等器件對冷藏車常用的測量的壓力范圍84KPa—110KPa進行了精確的測量，提高了壓力測量系統(tǒng)的靈敏度。
【IPC分類】G01L9-00, G01L19-00
【公開號】CN204314008
【申請?zhí)枴緾N201420849215
【發(fā)明人】彭一準, 田煒, 王盼, 王曉宇, 劉喬俊, 姜蕾, 吳永弘, 張銳, 李達, 王以忠
【申請人】天津科技大學
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2014年12月29日