一种单晶硅式压力变送器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及变换器领域，尤其涉及一种单晶硅式压力变送器。
【背景技术】
[0002]压力变送器作为一种工业上常用的变换器，广泛应用于水利水电、生产自控、电力等领域。单晶硅式压力变送器因其测量精度高、稳定性好而受到越来越多的应用。请参阅图1，其是现有单晶硅式压力变送器的工作框图。现有单晶硅式压力变送器包括依次串接的传感器11、模数转换器12、微处理器13、数模转换器14和电流环路变换器15。
[0003]将单晶硅式压力变送器放置在工作环境中，接通电源，当单晶硅式压力变送器的传感器11受到压力后，将产生模拟电压信号并传送到所述模数转换器12 ;所述模数转换器12将模拟电压信号转换成数字电压信号后传送到所述微处理器13 ;所述微处理器13对该数字电压信号进行线性处理和温度补偿处理后传送到所述数模转换器14 ;所述数模转换器14将该数字电压信号转换转成模拟电压信号后，通过所述电流环路变换器15输出电流；同时，在所述电流环路变换器15的输出端串联一电流采样电阻，在电流采样电阻上并联一万用表，读出该万用表的示值，并经过简单计算即可获得电流环路变换器15输出电流的大小。由于，所述传感器11受到的压力与电流环路变送器输出的电流是呈一定的线性关系的，通过对获得的电流环路变换器15的输出电流进行一定的计算，即可获得所述传感器11受到的压力大小。
[0004]但是，现有的单晶硅式压力变送器的数模转换器、微处理器、模数转换器和电流环路变换器都是相互独立的部件，生产单晶硅式压力变送器时，需要分别单独购买数模转换器、微处理器、模数转换器和电流环路变换器等各个部件，再将这各个单独的部件加工在电路板上。而数模转换器、微处理器、模数转换器和电流环路变换器这些部件的费用都是比较贵的，批量生产时，会增加生产成本。同时，购买的各个部件需要分别进行贴片，也会大大延长生产周期。另外，将各个单独的部件加工在电路板上时，由于各个电子部件的体积比较大，也会占用电路板大量面积面积，增加电路板制作成本。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种节省成本、节省贴片时间、使用方便的单晶硅式压力变送器。
[0006]本实用新型是通过以下技术方案实现的:一种单晶硅式压力变送器，包括压力传感器、信号滤波单元、集成芯片和三极管；所述压力传感器通过所述信号滤波单元与所述集成芯片连接，且所述压力传感器受到压力后传送与所受压力相对应的模拟电压信号到所述信号滤波单元；所述信号滤波单元对该模拟电压信号进行滤波后传送到所述集成芯片；所述集成芯片与外界电源电连接；所述集成芯片包括压力增益单元、压力信号模数转换单元、压力信号滤波单元、线性补偿单元、数模转换单元和电流环路变换单元；从所述信号滤波单元传送的模拟电压信号通过所述压力增益单元扩大后，传送到所述压力信号模数转换单元；所述压力信号模数转换单元将该模拟电压信号转换成数字电压信号，并通过所述压力信号信号滤波单元的滤波处理后传送到所述线性补偿单元；所述线性补偿单元将所述数字电压信号后传送到所述数模转换单元；所述数模转换单元将该数字电压信号转换成模拟电压信号后传送到所述电流环路变换单元；所述电流环路变换单元将该模拟电压信号转换成模拟电流信号，并通过所述三极管调整输出与所述压力传感器受到的压力值相对应的电流。
[0007]相比于现有技术，本实用新型通过对所述集成芯片进行简单的配置即可实现对压力传感器传送的电压信号进行处理，并输出与所述压力传感器受到的压力值相对应的电流，操作简单，使用方便；并且相比于现有技术需购买多个部件并将多个部件进行贴片的方式，本实用新型通过集成芯片节省了对各个零部件连接贴片的时间，缩短了生产周期，也大大节省了成本。
[0008]进一步地，所述集成芯片的电源正极输入端VDD和电源负极输入端FBP与外界电源的正负极相接，由外界电源向所述集成芯片供电；且所述集成芯片内的电流环路变换单元分别通过所述集成芯片的电源正极输入端VDD、信号输出端V0UT和信号输出补偿端C0MP与所述三极管的集电极、基极和发射极连接，由电源正极输入端VDD、信号输出端V0UT和信号输出补偿端C0MP输出经集成芯片处理后的信号。
[0009]进一步地，所述集成芯片还包括存储单元和信号收发单元；所述线性补偿单元也将数字电压信号存储到所述存储单元；所述信号收发单元读取存储单元内的数字电压信号并通过所述集成芯片的电源正极输入端VDD传送到外界的PC上位机；外界的PC上位机根据该数字信号获得线性参数，并通过所述集成芯片的电源正极输入端VDD传送到所述信号收发单元；所述信号收发单元再将该线性参数写入到所述存储单元；所述线性补偿单元读取所述存储单元的线性参数并建立内部线性参数模型。
[0010]进一步地，所述信号收发单元包括串接的单总线接口和单总线驱动单元；所述单总线驱动单元通过所述集成芯片的电源正极输入端VDD与PC上位机连接；所述单总线驱动单元通过所述单总线接口在所述存储单元处读取或写入数字电压信号；所述线性补偿单元在所述存储单元处写入或读取数字电压信号。
[0011]为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本实用新型。
【附图说明】
[0012]图1是现有单晶硅式压力变送器的工作框图；
[0013]图2是本实用新型单晶硅式压力变送器的工作框图；
[0014]图3是图2所示集成芯片24的结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]请参阅图2，其是本实用新型单晶硅式压力变送器的工作框图。该单晶硅式压力变送器包括压力传感器21、接线端子22、信号滤波单元23、集成芯片24、三极管25和电源滤波单元26。
[0016]所述压力传感器21通过所述接线端子22与所述信号滤波单元23连接，且所述压力传感器21受到压力后传送与所受压力相对应的模拟电压信号到所述信号滤波单元23 ;所述信号滤波单元23对该模拟电压信号进行滤波后传送到所述集成芯片24 ;所述集成芯片24将模拟电压信号转换为模拟电流信号，并通过所述三极管25调整输出与所述压力传感器21受到的压力值相对应的电流。所述集成芯片24通过所述电源滤波单元26与外界电源电连接。同时，对本实用新型的单晶硅式压力变送器进行标定时，所述集成芯片24与外界的PC上位机连接，且所述集成芯片24将数字电压信号传送到外界的PC上位机；外界的PC上位机根据数字信号获得线性参数并下载到所述集成芯片24内，之后所述集成芯片24即根据该线性参数将数字信号转换输出模拟电流信号，并通过所述三极管25调整输出与所述压力传感器21受到的压力值相对应的4-20mA的电流。
[0017]所述压力传感器21的电源正极输入端通过所述接线端子22的A端口与所述集成芯片24的电源正极输出端VBRGP连接；所述压力传感器21的正极信号输出端通过所述接线端子22的B端口与所述集成芯片24的正极信号输入端VINPP连接；所述压力传感器21的负极信号输出端通过所述接线端子22的C端口与所述集成芯片24的负极信号输入端VINPN连接；所述压力传感器21的电源负极接线端通过所述接线端子22的D端口与所述集成芯片24的电源负极输出端VBRGN连接。所述集成芯片24通过电源正极输出端VBRGP和电源负极输出端VBRGN向所述传感器供压；同时，所述压力传感器21受压后产生的模拟信号通过所述集成芯片24的正极信号输入端VINPP和负极信号输入端VINPN传送到所述集成芯片24进行处理。
[0018]所述信号滤波单元23为由第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3构成的RC滤波电路。所述第一电阻R1串接于所述接线端子22的B端口和所述集成芯片24的正极信号输入端VINPP的连接电路上；所述第二电阻R2串接于所述接线端子22的C端口和所述集成芯片24的负极信号输入端VINPN的连接电路上。所述第一电容C1的一端连接在所述第一电阻R1与所述集成芯片24的正极信号输入端VINPP的连接电路上，另一端连接在所述接线端子22的D端口与所述集