置明的一个实施例。Dl是保护元件，吸收瞬间过压能量;D2、D3、D4、D5构成整流桥路，使二线输入电路无极性，在实际应用时不需要考虑通信线路的极性。本发明的接口无论有信号和无信号时，都会保证有一个最低电压(比如5V至9V)，D6是整流二极管，电阻R5，电容C3、C4，三端稳压电源U3—起通过接口构成工作电源电路，其中R5保证其不影响通信信号解调；电阻1?11、1?12、1?13、1?14和比较器1]4构成接口的输入电压信号解调电路，解调出的下行通信信息直接输至(11)，其中R13并不是必须的，Rll和R12的分压比保证输入信号电压在最恶劣的情况下都能在比较器U4可靠地解调出通信信息；一个实施例，Rll电阻处由一个电阻元件和一个反向连接的稳压二极管串联构成，由稳压管产生的稳压值，加大输入信号电压变化传递到R11、R12分压点的电压变化；电阻R9、R10、R6、R7、R8和三极管Ql、Q2构成接口上传输出信息电流信号产生电路，上行输出电流信号的电流值由R7的大小选择，一般可选择10 mA—20mA；Co是跨接在电路信号地和外壳(7)之间的去親等效电容，为提高耐压和减小体积，可以由多个贴片电容器串联构成。贮存和处理单元(11)中还可以包含远传数字式压力测量装置上压力测量值显示装置，直接显示实际的压力测量值。显示电源由所述通信接口构成的工作电源电路提供。显示电路的一个实施例是由LCD液晶显示器、驱动电路和背光发光元件构成的，显示器周期性地在压力测量值贮存单元中读取压力测量值送显示电路显示。显示电路的另一个实施例是由LED数码显示器直接由(11)中的单片机I/O引脚经限流电阻驱动完成的。
[0039]所述的远传数字式压力测量装置的一个实施例，有D2、D3、D4、D5构成整流桥路，有整流二极管D6，电阻R5，电容C3、C4，三端稳压电源U3构成的工作电源电路，有电阻Rl 1、Rl2和比较器U4构成输入电压信息解调电路，有电阻R9、R10、R6、R7、R8和三极管Q1、Q2构成输出电流ig号电路，其特征是:
a、在工作电源电路中串接有电阻R5;
b、比较器U4的一个比较引脚的信号取自三端稳压电源U3的输出引脚，而比较引脚信号取自Rl I和R12的分压点上，Rl I的一个引脚接在接口输入电源上。
[0040]所述的远传数字式压力测量装置的一个实施例，其特征是:远传数字式压力测量装置器不仅向远方传送压力测量值，还在远传数字式压力测量装置上设计有由LCD液晶显示器或LED数码管装置，显示被测量压力的压力值。
[0041 ]发明的效果一种远传数字式压力测量装置，在与被测压力源连接的测量压力波登管端头上安装测量压力电容器中一块电极板，和固定在测量装置支架上的另一块电路板构成与外部被测压力关联的测量压力电容器Cx，由Cx决定振荡频率的振荡器将被测压力的变化转换为容易测量、容易线性化处理、容易数字化的频率变化信号。本发明的装置通过数字化解调，获得了高精确度的数字化被测压力值。压力测量数据通过本发明的数字化转换设计，可以实现非接触无指针压力测量的前提下，将压力测量精确度提高到0.5%以上，方便地实现远方双向数字化通信传送;本发明数字化压力测量值的数字化过滤，可以非常方便地过滤掉机械振动等给压力测量造成的不稳定影响。本发明结构简单、成本低、高精度、高可靠，配合无极性二线制双向通信电源一体化接口设计，不仅达到了本发明的目的，而且可以广泛应用于有压力测量且需远方数字化管理的场合。
【主权项】
1.一种远传数字式压力测量装置，有测量压力的波登管，有包括与波登管端头一起移动电极板(3 )在内的测量压力电容器Cx，有由Cx电容器容量决定振荡频率的振荡器(8 )，有测量振荡信号周期(频率)的测量单元(9)，测量数据线性化解调测量处理单元(10)，贮存和处理单元(11)，通信接口和电源提供电路单元(12)，其特征是: a、测量压力电容器Cx中电极板(3)被固定在与波登管端头一起移动的装置上，测量压力电容器Cx中另一电极板(4)被固定在与支架固定在一起的主电路板上； b、设计有由波登管位移变化而改变容量的测量压力电容器Cx，和由Cx决定振荡频率高低的振荡器(8)； C、通过单元(9)、(10)、(11)对振荡器(8)输出信号周期(频率)的测量和测量数据线性化解调处理得到被测量压力的数字化压力值； d、与远方管理站(13)双向通信和由远方管理站(13)供电的接口是无极性的、二线制的、供电和通信一体化的。2.根据权利要求1所述的远传数字式压力测量装置，其特征是: a、测量压力电容器一块电极板A(3)和测量压力电容器另一块电极板B(4)都是用双面印制电路板制造的，且构成测量压力电容器极板导电层面对面安装； b、双面印制电路板不是测量压力电容器极板的一面导体层用于焊接固定支架； C、用作测量电容导体的一面上方涂覆有绝缘材料层。3.根据权利要求1所述的远传数字式压力测量装置，其特征是:振荡器(8)是由非门Ul的输出端和非门U2的输入端连接，再和阻容振荡器电阻R2—端相连接，U2的输出和等效测量电容器Cx，一端连接，R2的另一端则和Cx，另一端、也(经电阻Rl)和Ul的输入端相连接。4.根据权利要求1所述的远传数字式压力测量装置，其特征是:振荡器(8)电路中的公共信号地和外壳(7)之间接有去耦电容Co。5.根据权利要求1所述的远传数字式压力测量装置，有D2、D3、D4、D5构成整流桥路，有整流二极管D6，电阻R5，电容C3、C4，三端稳压电源U3构成的工作电源电路，有电阻Rl 1、Rl2和比较器U4构成输入电压信息解调电路，有电阻R9、R10、R6、R7、R8和三极管Q1、Q2构成输出电流ig号电路，其特征是: a、在工作电源电路中串接有电阻R5; b、比较器U4的一个比较引脚的信号取自三端稳压电源U3的输出引脚，而比较引脚信号取自Rl I和R12的分压点上，Rl I的一个引脚接在接口输入电源上。6.根据权利要求1所述的远传数字式压力测量装置，其特征是:远传数字式压力测量装置器不仅向远方传送压力测量值，还在远传数字式压力测量装置上设计有由LCD液晶显示器或LED数码管装置，显示被测量压力的压力值。7.根据权利要求1所述的远传数字式压力测量装置，其特征是:振荡电路(8)中测量电容器Cx并联有一个容量小于Cx的电容器Cl，串联有一个电容量远大于Cx的电容器C2。8.根据权利要求1所述的远传数字式压力测量装置，其特征是:线性化处理和解调第一步，将所述振荡信号周期平均值出先作数据预处理，其中将测量范围以外的基础数据先扣除生成待转换测量数据;第二步通过实验用软件建立一个转换数据列表，将每个测量范围内的所述待转换测量数据值都对应一个确定的压力测量值;第三步，当所述线性化处理和解调处理装置程序在处理到所述待转换测量数据值后，用待转换测量数据作为转换数据列表中的坐标，再从该坐标中获取对应的压力测量值。9.根据权利要求1所述的远传数字式压力测量装置，其特征是:可以通过(11)的本地设置口或远方管理站按约定的通信协议进行累加周期数、计算平均值的参数进行设置，再在解调时用设置的累加周期数的将原始测量值累加起来再进行平均，计算出振荡信号周期平均值。
【专利摘要】<b>一种远传数字式压力测量装置，在与被测压力源连接的测量压力波登管端头上安装测量压力电容器中一块电极板，和固定在测量装置支架上的另一块电路板构成与外部被测压力关联的测量压力电容器</b><b>Cx</b><b>，由</b><b>Cx</b><b>决定振荡频率的振荡器将被测压力的变化转换为数字化的频率变化信号。压力测量数据通过数字化转换设计，可以实现非接触无指针压力测量的前提下，测量精确度提高到</b><b>0.5</b><b>％以上，方便地实现远方双向数字化通信传送；压力测量值的数字化过滤，可以方便地过滤掉机械振动等给压力测量造成的不稳定影响。本发明结构简单、成本低、高精度、高可靠，配合无极性二线制双向通信电源一体化接口设计，可以广泛应用于有压力测量且需远方数字化管理的场合。</b>
【IPC分类】G01L7/04
【公开号】CN105571764
【申请号】CN201610134891
【发明人】潘之凯, 潘艳, 张洪涛
【申请人】北京纳衡仪器仪表有限公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2016年3月10日