一种压力测量装置及系统的制作方法_2

文档序号:9429539阅读:来源:国知局
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0025]图1示出了本发明实施例所提供的一种压力测量装置的结构示意图;
[0026]图2示出了本发明实施例所提供的另一种压力测量装置的结构示意图;
[0027]图3示出了本发明实施例所提供的一种压力测量系统的结构示意图;
[0028]图4示出了本发明实施例所提供的数据显示器的结构示意图。
【具体实施方式】
[0029]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0030]考虑到相关技术中存在由于压力测量系统采集到的数据需要传输至计算机中进行记录,且一般情况下,以模拟信号的形式进行传输,由于受到测量环境等因素影响,数据传输过程中容易受到干扰或者丢失,导致记录的数据不准确或者不完整,从而影响后续整个测量工程作业的质量和进度。基于此,本发明实施例提供了一种压力测量装置及系统,下面通过实施例进行描述。
[0031]如图1所示的一种压力测量装置的结构示意图,该测量装置包括:依次连接的压力传感器11、信号调理电路12、模数转换器13、采集控制器14和存储器15 ;
[0032]上述压力传感器11采集被测点的压力物理信号,将该压力物理信号转化为压力模拟电信号,将上述压力模拟电信号传输至上述信号调理电路12 ;
[0033]上述信号调理电路12对上述压力模拟电信号进行激励以及阻抗匹配处理,输出处理后的压力模拟电信号至上述模数转换器13 ;
[0034]上述模数转换器13将处理后的上述压力模拟电信号转换为压力数字信号,将上述压力数字信号传输至上述采集控制器14中;
[0035]上述采集控制器14将上述压力数字信号保存至上述存储器15,通过通讯总线将上述压力数字信号传输至外部的设备。
[0036]其中,上述压力传感器11主要用来采集被测点的压力物理信号并将压力物理信号转换为电信号的电子元件,该压力传感器11可以选用扩散硅压力传感器,扩散硅压力传感器主要工作原理为:被测点的压力直接作用于传感器的膜片上(不锈钢或陶瓷),使膜片产生与介质压力成正比的微位移,进而使扩散硅传感器的电阻值发生变化并输出与该电阻值变化量相对应的电信号;
[0037]由于上述压力传感器11输出的电信号为与电阻值变化相对应的电信号,模数转换器13无法直接将其转换为压力数字信号,因此,再通过信号调理电路12给压力传感器11加上激励,以使电阻值变化相对应的电信号转换为电压值变化相对应的电信号;另外,当压力传感器11的输出内阻比较大时,直接通过模数转换器13进行采集会受到较大的干扰,此时通过信号调理电路12进行阻抗匹配,可以提高模数转换器13采集的精度和抗干扰能力;
[0038]上述模数转换器13将信号调理电路12传输的模拟电压信号转换为数字信号,该模数转换器13可以选用高精度的24位Σ-Δ型模数转换器,其中,该模数转换器13具有动态范围高、信号分辨率高的特点;
[0039]上述采集控制器14接收并解析模数转换器13输出的压力数字信号缓存到存储器15,将该压力数字信号重新编码发送至通讯总线,接收通讯总线命令读取指定缓存内容发送至通讯总线,在整个采集系统中起到联络各个模块,并对各个模块的状态或请求提供应对操作的功能,根据用户指令执行着对数据采集、存储、传输流程的控制;上述存储器15是高速非易失存储器,可以选用高速铁电型存储器,该型非易失存储器断电保持写入内容不改变,且写入数据速度极高,可以实现快速将采集控制器14中的压力数字信号进行存储备份的功能,采集控制器14与存储器15之间传输的信号为携带有时间戳的数据帧,在数据传输出现异常或者突然断电的情况下,由于已将采集控制器14中的数据快速的存储在上述存储器15中,需要查看这部分数据时,通过通讯总线访问上述存储器15中存储的数据即可,保证了测量数据的连续性和完整性。
[0040]考虑到可能存在由于外界测量环境恶劣而导致外界供电系统断电或者电压不稳定的现象,基于此,如图1所示,上述装置还包括:与外界供电系统相连接的电容储能器16,上述电容储能器16均与上述压力传感器11、上述信号调理电路12、上述模数转换器13、上述采集控制器14、以及上述存储器15电连接,用于向上述压力传感器11、上述信号调理电路12、上述模数转换器13、上述采集控制器14、以及上述存储器15输送电能。
[0041 ] 其中,上述电容储能器16可以选用超级电容储能器,该电容储能器16为一种新型的蓄能元件,具有充电速度快、无记忆、无漏液、可重复使用等诸多优点,具有带载能力强的特点,且在长时间存放的情况下不影响蓄电能力。因而,在存放期间无需定期充电或者定期维护,在野外或者严酷的操作环境下具有极强的优势。
[0042]在本发明实施例中,通过将压力传感器11、信号调理电路12、模数转换器13和采集控制器14集成到一个模块中进行压力测量,提高了测量数据的准确性,并且通过增加存储器15,将采集控制器14中的压力数字信号进行快速存储,以防止由于数据传输出现异常而导致测量数据丢失,保证了测量数据的完整性;同时,还通过增加电容储能器16,以在外界测量环境恶劣而导致外界供电系统断电的情况下提供应急电力供应,可以实现最大限度防止数据丢失,因此,利用存储器15与电容储能器16相结合的方式,可以在测量系统的电力、通讯线路或测量软件出现异常的情况下,最大限度地保证采集数据的完整性。
[0043]进一步的,为了防止外界供电系统的干扰信号干扰数据的采集与处理过程,如图2所示,上述测量装置还包括:隔离供电元件17,上述隔离供电元件17设置于上述电容储能器16和外界供电系统之间,用于消除上述外界供电系统输出的干扰信号,进而提高压力测量装置的信号采集精度与质量。
[0044]为了将采集控制器14中的压力数字信号传输至通讯总线上进行较远距离传输,并处理通讯总线上的冲突,上述装置还包括:第一通讯总线控制器,上述第一通讯总线控制器与上述
当前第2页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1