一种压力变送器的制作方法

文档序号:17186295发布日期:2019-03-22 21:23阅读:352来源:国知局
一种压力变送器的制作方法

本实用新型属于压力变送器技术领域,具体涉及一种压力变送器。



背景技术:

压力变送器是工业实践中最为常用的一种传感器,其广泛应用于各种工业自控环境,涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业。

目前,大部分压力变送器采用的是有线方式,即使有采用无线方式的,基本上采用的也都是自定义的协议,兼容性差,互换性差。连接电缆易导致作业困难,电缆容易折断、设备可靠性差,接口容易进水。另外,其采用的一次性电池目前有锌锰干电池、碱电池和锂亚硫酰氯电池,这几种电池单节电压低,工作电压不稳定,温度适应范围窄,高能量密度低,保持期短。



技术实现要素:

本实用新型的目的是提供一种压力变送器,功耗低,精度高,保证模块连续工作数年不更换电池。

本实用新型提供了如下的技术方案:

一种压力变送器,包括单片机以及与所述单片机分别连接的电源管理模块、模数转换器和NB-IoT模块,所述单片机设有晶振电路,所述电源管理模块连接有电池仓,所述电池仓为双电池仓,所述电源管理模块包括与所述单片机连接的DC-DC转化器和LDO稳压芯片,所述模数转换器外接压力传感器。

优选的,所述单片机连接有复位电路。

优选的,所述晶振电路的主频小于1Mhz。

优选的,所述单片机设有程序调试接口。

优选的,所述模数转换器为16位或24位ADC芯片。

优选的,所述NB-IoT模块上设有NB-IoT天线。

本实用新型的有益效果是:变送器采用NB-IoT的数据传输,实现变送器信号无线通信传输;变送器采用双电源供电,低功耗电源管理模块,可以保证模块连续工作数年不更换电池;单片机内设有晶振,实现单片机低功耗处理。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的限制。在附图中:

图1是本实用新型结构原理示意图;

图2是本实用新型单片机电路示意图;

图3是本实用新型DC-DC转化器电路示意图;

图4是本实用新型LDO稳压芯片电路示意图。

具体实施方式

如图1所示,一种压力变送器,包括单片机以及与单片机分别连接的电源管理模块、模数转换器和NB-IoT模块,NB-IoT模块上设有NB-IoT天线。单片机设有晶振电路,单片机连接有复位电路,按下后模块复位重启。单片机设有程序调试接口,通过此接口可以写入程序,对程序进行调试和仿真,采用SWD模式。电源管理模块连接有电池仓,电池仓为双电池仓,电源管理模块包括与单片机连接的DC-DC转化器和LDO稳压芯片,模数转换器外接压力传感器,模数转换器为16位或24位ADC芯片。

如图2所示,一种压力变送器的单片机电路可采用STM32L151C8T6芯片进行设计,芯片的PC14-OSC32_IN和PC15-OSC32_OUT接口并联接有晶振电路,晶振电路可采用FC-135无源晶振,对单片机的低功耗处理,首先是降低运行主频,由于模块对性能要求不高,串口透传波特率仅为9600,所以可以使用内部晶振,主频可以选择在1Mhz以下。

如图1-图4所示,LDO稳压芯片可采用TPS78233芯片设计,DC-DC转化器可采用TPS62175芯片设计,一种压力变送器在使用过程中,双电源供电,单片机供电采用LDO3.7V转3.3V方案,在产品整个使用过程中不断电,而压力变送器、模数转换芯片和NB-IoT模块在工作过程中电源可由单片机管理,以达到省电的目的。在单片机休眠时,板子上的元器件只有单片机供电,其他模块均断电,采集信号时,将压力变送器和模数转换芯片的电源使能,在通讯时,将NB-IoT模块使能,单片机工作在低功耗运行模式。其原理为:由于DC-DC降压在带负载时效率较高,而低负载时LDO效率更高,所以压力变送器和NB-IoT模块采用DC-DC降压,而单片机采用LDO稳压。之所以选择外部ADC芯片有三个原因,一是3.7V的电源在电量快用完时会降到2.7V,这个时候ADC采样会不准,二是单片机的低功耗运行模式不支持ADC,三是外部ADC有更高的精度,相较于市面上其他压力变送器模块,本设计具有体积小巧,功耗低,精度高的优点,可以保证模块连续工作数年不更换电池。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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