专利名称：压力变送控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种测量装置，更确切地说是涉及一种压力测量控制装置。
在电力、石油、化工、冶金和机械等行业中的压力测量、信号远传及控制系统中，目前大量使用弹簧式机械压力表或有电接点的压力表，显示压力值和做就地控制，再用压力变送器将压力信号变换为电流信号或电压信号远传至中央控制室。由于在应用中不是使用一体式仪器，因而接线多、故障率高、可靠性差，使用也极不方便。
本实用新型的目的是设计一种集压力测量显示、压力信号变送和现场控制三种功能于一体的压力变送控制器，可直接取代原来使用的压力表应用。
本实用新型的压力变送控制器，由压力传感器、传感信号放大器、完成压力信号变送的电压电流变换器、A/D转换及显示器和继电器控制器构成，其特征在于所述的传感信号放大器由电压放大器、分别产生上限基准电压值和下限基准电压值的基准电压电路和滞回比较器连接构成，电压放大器输入端接所述的压力传感器，电压放大器输出端及基准电压电路输出端分别连接滞回比较器输入端，滞回比较器输出端接所述继电器控制器的控制端。
所述的滞回比较器包括第一、第二集成运算放大器和由两个与非门首尾交叉连接构成的触发器，第一、第二集成运算放大器的同相输入端分别接所述基准电压电路的上、下限基准电压值输出端，第一、第二集成运算放大器的反相输入端并接所述电压放大器输出端，第一、第二集成运算放大器的输出端分别接两与非门的一输入端。
所述的压力传感器是箔式电阻应变式压力传感器。
所述的继电器控制器设置有2-10路，所述的滞回比较器、基准电压电路与继电器控制器对应设置，各滞回比较器的压力信号输入端并接在所述电压放大器的输出端上。
本实用新型的压力变送控制器采用全电子结构，将原本完成不同功能的仪器、仪表经优化电路设计后组合成一体化的表头结构，通过压力传感器获得现场压力信号，通过带滞回比较器的压力信号放大器，使控制器具有上、下限均可单独调整的滞回特性，用户可方便地根据需要设定所控制的范围，来控制继电器的工作状态，继而达到控制现场设备、装置的目的。所设计的电压电流变换器将压力信号变换为4-20mA的变送电流，便于用户作集中控制。所设计的A/D转换及显示器可显示各路控制的上、下限基准值和传感器的压力测量值。
下面结合一个具有五路继电器控制器的压力变送控制器的实施结构，进一步说明本实用新型的技术。
图1.压力变送器原理框图图2.图1中电压放大器及电压电流变换器实施电路图图3.图1中基准电压电路及滞回比较器实施电路图图4.图1中A/D转换及显示器电路图图5.图1中继电器控制器电路图图6.压力变送控制器外形结构平面图图7.压力变送控制器外形结构侧视图参见图1，图中10为压力传感器，实施例采用箔式电阻应变传感器(航天部701所生产)，虽然电阻应变式传感器的灵敏度较低，但由于当前电子技术中高增益、低噪音、低漂移的运算放大器的普及，对于微小信号的放大已不难解决，故取其长期稳定性好、非线性误差指标好的特点，由于传感器性能稳定可使整个压力变送控制器长期保持在设计精度内。图中P为受压点。
20为整流稳压电路，输出±5V电压和+18V电压。
40为电压放大器将0-10mV的压力传感器输出电压放大到0-1V，电压放大器40输出送电压电流变换器50、滞回比较器61、62、63、64、65的压力信号输入端和经开关SW6A、SW6B送A/D转换及显示器30。
A/D转换及显示器30用于显示检测的压力值或通过开关SW1H……SW5H、SW1L……SW5L显示所设定的上、下限基准值。实施例采用31/2位显示器。
电位器W1H……W5H、W1L……W5L构成基准电压电路，用于调整上限基准电压值和下限基准电压值，为单独调整。
61……65为滞回比较器，将压力检测值与设定的上、下限基准值作比较，比较结果用于控制继电器控制器71到75。图中J1(19、20、21)……J5(7、8、9)为各继电器的触点，是五路上下限可分别调整的滞回比较特性继电器输出触点，可直接参与电器控制。如果将上下限设定为相同值，则继电器的特性为单限比较特性。图中跳转开关S1……S5为滞回特性选择器，可改变各滞回比较器滞回特性的方向。
参见图2，为电压放大器及电压电流变换器的实施电路。采用低漂移、运放性能好的斩波调制解调放大器IC2(ICL7650)和运放器IC3(CA741T)构成电压放大器，IC3输出0-1V检测电压，接插件J2用于连接压力传感器。图中A、B分别与图3中A、B连接。
运放器IC4、IC5、IC12(CA741T)，三极管T2及其外围元件构成电压电流变换器(包括求和、反相和V/I变换)，4-20mA的标准电流信号由接插件J21输出。设置求和器IC4是为在压力检测是零时，仍可维持4mA的标准电流输出。
参见图3，为五路滞回比较器及基准电压电路。运放器IC8A、IC8B(CA324)和与非门IC6A、IC6B(74LSOO)构成一路滞回比较器，其余四路结构与之相同，不再赘述。跳转开关用于选择初始状态(0或1)。电位器P1-P10用于调整各路的上、下限基准电压，图中C、D分别与图4中C、D连接。
参见图4，A/D转换及显示器采用31/2数字显示器IC1(ICL7107)及共阳极LED，具有良好的性能指标，显示醒目、穿透力强便于读数，可显示压力检测值及5路上、下限基准电压值。
参见图5，为五路继电器控制器，接插件J4与图3中J1连接，用于接入各路滞回比较器输出状态。继电器K1-K5分别由三极管电路T3-T7驱动，继电器触点由接插件J10接各电器设备。
参见图6，图7，为压力变送控制器的外形结构，图中尺寸为最大尺寸，其安装尺寸与弹簧机械式压力表全兼容。
本实用新型的压力变送控制器，集压力测量显示、压力信号4-20mA变送、继电器控制三种功能于一体，在电力、石油、化工、冶金等工业系统中有广阔的应用前景，尤其在工作介质温度低于或近于100℃的水、油、气等系统中可以取代原来的压力表，并可就地进行压力信号的变送和参数控制，远传信号至中央控制室可增加新的控制功能。压力变送控制器还可与变频调速器、可控硅调速器配合组成闭环调速系统，实现高楼水箱水塔的自动控制，节能效果良好。
权利要求1.一种压力变送控制器，由压力传感器、传感信号放大器、完成压力信号变送的电压电流变换器、A/D转换及显示器和继电器控制器构成，其特征在于所述的传感信号放大器由电压放大器、分别产生上限基准电压值和下限基准电压值的基准电压电路和滞回比较器连接构成，电压放大器输入端接所述的压力传感器，电压放大器输出端及基准电压电路输出端分别连接滞回比较器输入端，滞回比较器输出端接所述继电器控制器的控制端。
2.根据权利要求1所述的压力变送控制器，其特征在于所述的滞回比较器包括第一、第二集成运算放大器和由两个与非门首尾交叉连接构成的触发器，第一、第二集成运算放大器的同相输入端分别接所述基准电压电路的上、下限基准电压值输出端，第一、第二集成运算放大器的反相输入端并接所述电压放大器输出端，第一、第二集成运算放大器的输出端分别接两与非门的一输入端。
3.根据权利要求1所述的压力变送控制器，其特征在于所述的压力传感器是箔式电阻应变式压力传感器。
4.根据权利要求1所述的压力变送控制器，其特征在于所述的继电器控制器设置有2-10路，所述的滞回比较器、基准电压电路与继电器控制器对应设置，各滞回比较器的压力信号输入端并接在所述电压放大器的输出端上。
专利摘要本实用新型涉及一种测量装置，是一种集压力测量显示、压力信号变送和现场控制三种功能于一体的压力变送控制器，可取代弹簧机械式或有电接点的压力表。包括压力传感器、由电压放大器和滞回比较器等连接构成的传感信号放大器、完成压力信号变送的V/I变换器、A/D转换及显示器和继电器控制器。可设多路滞回比较器及其继电器控制器，各路继电器的输出特性完全相同，均为上、下限值可单独调整的具有滞回比较特性的继电器触点。
文档编号G01L1/22GK2231413SQ9522264
公开日1996年7月17日 申请日期1995年10月6日 优先权日1995年10月6日
发明者崔海良 申请人:崔海良