专利名称：一种可数字补偿的压力传感器电压转换电路板的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种传感器电压转换电路板，尤其涉及一种具有数字补偿功能的压力传感器电压转换电路板。
背景技术：
传感器变送器是电子技术应用领域里技术进步日新月异快速发展的一个领域，为达到对压力传感器微小信号输出进行放大处理，同时达到温度变化影响敏感的温度漂移进行有效补偿，压力传感器电压转换电路历经了从分立元件搭建到使用集成电路，再到使用可编程的模数混合型专用集成电路，以及包括使用微处理器参与处理在内的各阶段的多种电路构造形式。所有应用电路设计的要点在于，在恰当实现功能的前提下，追求简洁可靠至上。在分立元件搭建或采用早期一些专用集成电路实现电路功能时期，既要求对传感器小信号实施可控放大，又要同时实现对尤其是采用硅压力传感器所伴随的较大温度漂移进行补偿问题，设计能实现如上要求的压力传感器电压转换电路板比较复杂，比如需要额外在生产过程中调换相关一些电阻来实现有限的补偿功能，有时还需要同时采用激光刻蚀等手段从传感器方面进行事先补偿。伴随世界领先集成电路生产厂商研发出来先进的专用集成电路的普及应用，压力传感器电压转换电路设计的简洁可靠的需求终于可得以实现。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种具有温度补偿功能的可数字补偿的压力传感器电压转换电路板，其可以克服现有技术中的不足。为实现上述目的，本实用新型采取以下设计方案:一种可数字补偿的压力传感器电压转换电路板，包括有一压力传感器及至少有一组供电及输出的接线端子；其具有:一信号调理电路，—可接受信号调理电路调节的传感器供电电路，其输入端与信号调理电路的一控制输出端相连，该传感器供电电路的输出端接压力传感器的电源输入端；一用于存储数字校准信息的存储电路，其输出端接信号调理电路的输入端，其输入端为一组可编程写入数据的编程端口；所述的可编程写入数据的编程端口的正电源端子通过一只防反接的二极管与信号调理电路的电源正端相连，该编程端口的编程线直接连接到信号调理电路的编程引脚上；所述的信号调理电路、存储器和传感器供电电路的供电电源端并接于防电压反接的二极管的负引脚端；—模拟输出缓冲电路，其输入端与信号调理电路的输出端相连，该模拟输出缓冲电路的输出端连接到电压转换电路板的输出接线端子上。所述可数字补偿的压力传感器电压转换电路板中，所述的存储电路中预置存储或实时下载有用于对电压转换电路板的输出进行温漂补偿的温度补偿数据。优选的，所述的存储电路采用EEPROM存储电路。所述可数字补偿的压力传感器电压转换电路板中，所述的传感器供电电路由一运算放大器及一组电阻网络连接构成。所述可数字补偿的压力传感器电压转换电路板中，所述的模拟输出缓冲电路由一接成电压跟随器的运算放大器构成。所述可数字补偿的压力传感器电压转换电路板的可编程写入数据的编程端口的正电源端子通过一只防反接的二极管与信号调理电路的电源正端相连。所述可数字补偿的压力传感器电压转换电路板的可编程写入数据的编程端口的编程线直接连接到信号调理电路的编程引脚上。所述的编程端口与电压转换板的供电及输出的接线端子可以是一体化结构的多引脚接插件端子。本实用新型可数字补偿的压力传感器电压转换电路板是采用一种具有可编程性的专用的集成电路应用解决方案，配合适当的外围电路搭建，实现了一种压力传感器电压转换电路板的设计，其可以实现对压力传感器微小信号的输出进行放大，实现把个体离散性的压力传感器输出电压调理成标准的规格电压输出，同时达到对传感器输出信号的温度漂移进行有效的数字化补偿。本实用新型的优点是:简单高效又可靠，相对大大简化了传统电路元的器件组成。
图1为本实用新型可数字补偿的压力传感器电压转换电路板组成原理示意框图。图2为本实用新型一具体实施例的电路原理图。
以下结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步的说明。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型可数字补偿的压力传感器电压转换电路板主要包括有一压力传感器4、一信号调理电路1、一传感器供电电路2、一带有一组编程端口的存储器3、一模拟输出缓冲电路5和一组供电及输出的接线端子。本实用新型将存储器3的一组编程端口和本可数字补偿的压力传感器电压转换电路板的一组供电及输出的接线端子优选采用一体化结构的接线端子6，该接线端子6至少包含有两组共六个端子:一组用于供电及输出，包括电源正、电源负和电压输出三个端子；一组用于编程写入数据，包括电源正、电源负和编程数字信号输入三个端子。所述的信号调理电路I输出控制端连接到传感器供电电路2的输入，由此控制传感器供电电路2供给压力传感器4的电流；压力传感器4的输出再接回给信号调理电路1，信号调理电路I依据与之连接的存储器3中存放的数据(其中，可以包括有预置存储的用于对电压转换电路板的输出进行温漂补偿的温度补偿数据)进行计算处理，把最终的结果以规格电压形式输出到与之连接的模拟输出缓冲电路5的输入端，模拟输出缓冲电路5的输出连接到接线端子6的电压输出端子。所述的用于编程写入数据的一组的电源正端子还通过一只防电压反接的二极管7连接到信号调理电路I的电源正引脚上。另外，信号调理电路1、存储器3、传感器供电电路2等电路的供电电源端都并接于防电压反接的二极管7的负引脚端。图2所示为本实用新型一个具体实施例的电路原理图:该实施例中，所述的信号调理电路I采用U3 (PGA309);所述的存储电路3采用EEPROM存储器U2，该EEPROM存储器U2中预置存储有用于对电压转换电路板的输出进行温漂补偿的温度补偿数据；所述的传感器供电电路2由一运算放大器UlA及一组电阻网络R1、R2和R3连接构成；所述的模拟输出缓冲电路5由一接成电压跟随器的运算放大器UlB构成。所述的编程端口与电压转换板的供电及输出的接线端子采用了一体化结构的多引脚接插件端子H2。信号调理电路1U3 (PGA309)的第13、14引脚接EEPROM存储器U2的第6、5弓丨脚；信号调理电路1U3 (PGA309)的第I引脚接分压电阻Rl的一端，Rl的另一端与分压电阻R2的一端连接后接到集成双运算放大器UlA的第3引脚；R2另一引脚接电源地；传感器供电电路2中的运算放大器UlA的第2引脚与采样电阻R3 —端连接后与压力传感器4的电源负端子相连；该运算放大器UlA的第I引脚与压力传感器4的电源正端子相连；压力传感器4输出端的O+、O-引脚接信号调理电路U3 (PGA309)的第4、5引脚，U3 (PGA309)的第4引脚还与电容C3、C5的一端相连；U3 (PGA309)的第5引脚还与电容C3、C4的一端相连；电容C4、C5的另一端相接后连接到地；U3 (PGA309)的第6、7引脚短接后分别与缓冲电路5的运算放大器UlB的第5脚、电容C6的一引脚相连，电容C6的另一引脚与信号调理电路1U3 (PGA309)的第8脚相连；缓冲电路5的运算放大器UlB的第7脚与第6脚短接后与电阻R5的一端相连；电阻R5的另一端与电容CS —端相连后连接到接线端子6的电压输出端子2 ;电容CS另一端接地；接插件端子的编程数字信号输端子单独直接连接到信号调理电路I的第12引脚；接插件端子的供电及输出分组的电源正端子连接限流电阻R4的一端，R4的另一端连接到电路的+5V电位点；该+5V电位点还分别连接到稳压管VDl的正端、电容C7的正端以及双运算放大器Ul的第8脚、存储器3的第8脚、信号调理电路I的第3和第10脚、以及电容Cl、C2的一端；电容Cl、C2的另一端以及信号调理电路I的第2、9、11、15引脚、存储器3的第1，2，3，4，7引脚、双运算放大器Ul的第4引脚都连接到电源地端。这样，在内部固化有特定时序程序的信号调理电路I的控制下，上述的电压转换板就可以于加电工正常作后，把压力传感器的电压输出小信号转换成标准的规格范围电压输出，并能依据存储器3中存放的数据对传感器的温度漂移做出补偿。以上所述的实施例仅用于说明本实用新型的技术思想及特点，相对详细的说明部分只是众多实施方法中的一种，其目的在于使本领域内的技术人员能够了解本实用新型的内容并据以实施，不能以本实施例来限定本实用新型的专利范围，比如根据该原理图对个别元器件作的等效变换应用(比如把双运算放大器拆分成两个单运算放大器)等等，都属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种可数字补偿的压力传感器电压转换电路板，包括有一压力传感器及至少有一组供电及输出的接线端子；其特征在于具有: 一信号调理电路， 一可接受信号调理电路调节的传感器供电电路，其输入端与信号调理电路的一控制输出端相连，该传感器供电电路的输出端接压力传感器的电源输入端； 一用于存储数字校准信息的存储电路，其输出端接信号调理电路的输入端，其输入端为一组可编程写入数据的编程端口； 所述的信号调理电路、存储器和传感器供电电路的供电电源端并接于防电压反接的二极管的负引脚端； 一模拟输出缓冲电路，其输入端与信号调理电路的输出端相连，该模拟输出缓冲电路的输出端连接到电压转换电路板的输出接线端子上。
2.根据权利要求1所述的可数字补偿的压力传感器电压转换电路板，其特征在于:所述的存储电路中预置存储有用于对电压转换电路板的输出进行温漂补偿的温度补偿数据。
3.根据权利要求1或2所述的可数字补偿的压力传感器电压转换电路板，其特征在于:所述的存储电路采用EEPROM存储电路。
4.根据权利要求1或2所述的可数字补偿的压力传感器电压转换电路板，其特征在于:所述的传感器供电电路由一运算放大器及一组电阻网络连接构成。
5.根据权利要求1或2所述的可数字补偿的压力传感器电压转换电路板，其特征在于:所述的模拟输出缓冲电路由一接成电压跟随器的运算放大器构成。
6.根据权利要求1或2所述的可数字补偿的压力传感器电压转换电路板，其特征在于:所述的可编程写入数据的编程端口的正电源端子通过一只防反接的二极管与信号调理电路的电源正端相连。
7.根据权利要求1或2所述的可数字补偿的压力传感器电压转换电路板，其特征在于:所述的可编程写入数据的编程端口的编程线直接连接到信号调理电路的编程引脚上。
8.根据权利要求1或2所述的可数字补偿的压力传感器电压转换电路板，其特征在于:所述的编程端口与电压转换板的供电及输出的接线端子是一体化结构的多引脚接插件端子。
专利摘要一种可数字补偿的压力传感器电压转换电路板，包括有信号调理电路、可接受信号调理电路调节的传感器供电电路、用于存储数字校准信息的存储电路和一模拟输出缓冲电路；该供电电路输出接压力传感器电源输入；存储电路输出接信号调理电路输入，其编程端口正电源端子经一防反接二极管与信号调理电路电源正端相连，该编程端口的编程线直接连接到信号调理电路的编程引脚上；信号调理电路、存储器和传感器供电电路的供电电源端并接于防电压反接的二极管的负引脚端；模拟输出缓冲电路输入与信号调理电路输出相连，其输出连接到电压转换电路板的输出接线端子上。其可将压力传感器信号放大、离散性输出电压调理成标准规格，且同时对温度漂移有效数字化补偿。
文档编号G01L1/26GK203011616SQ20132002825
公开日2013年6月19日 申请日期2013年1月18日 优先权日2013年1月18日
发明者张赫 申请人:北京瑞普恩德斯豪斯仪表有限公司