一种阀门定位器及压力传感器标定方法
【专利摘要】本发明公开了一种阀门定位器及压力传感器标定方法，通过将信号采集电路、数据存储单元、压力传感器设置在主控板外，只将数据处理单元设置在主控板上，从而通过数据处理单元采集标定数据，并将标定数据存储在位于主控板外的数据存储单元中。本方案通过将标定数据存储在位于主控板外的数据存储单元中，避免了在使用或更换主控板的过程中，需要对压力传感器进行重新标定的过程，实现了直接从数据存储单元中读取标定数据，无需重新标定的过程，节省了操作人员的时间，省时省力。
【专利说明】一种阀门定位器及压力传感器标定方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及阀门领域，尤其涉及一种阀门定位器及压力传感器标定方法。
【背景技术】
[0002]阀门定位器是调节阀的主要附件，通常与气动调节阀配套使用。
[0003]当阀门定位器的主控板出现问题需要更换时，当对阀门定位器的主控板进行更换后，需要对压力传感器进行重新标定，浪费人力以及时间。
[0004]如Fisher的阀门定位器，每次使用时都需要重新对压力传感器进行标定，费时费力。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明提供一种阀门定位器及压力传感器标定方法，以解决现有技术中更换主控板后，需要对压力传感器重新标定的问题，其具体方案如下:
[0006]一种阀门定位器，包括:数据处理单元，与所述数据处理单元相连的数据存储单元，与所述数据处理单元相连的信号采集电路，与所述信号采集电路相连的第一压力传感器，
[0007]所述信号采集电路设置在主控板外，采集所述第一压力传感器的标定数据，并将所述采集到的标定数据发送；
[0008]所述数据处理单元设置在主控板上，接收所述信号采集电路发送的标定数据，对接收到的标定数据进行处理，并发送；
[0009]所述数据存储单元设置在主控板外，接收所述数据处理单元发送的处理后的标定数据，并将所述接收到的处理后的标定数据进行存储；
[0010]主控板更换或使用时，数据处理单元读取数据存储单元内存储的标定数据。
[0011]进一步的，包括:所述第一压力传感器设置在主控板外，采集阀门定位器外部的供气数据。
[0012]进一步的，还包括:与所述信号采集电路相连的第二压力传感器，
[0013]所述第二压力传感器设置在主控板外，采集阀门定位器输出的气压数据。
[0014]进一步的，所述信号采集电路包括:运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一电容、第二电容，
[0015]所述信号采集电路的输入端接地的同时，通过第一电阻、第二电阻分别与运算放大器的第二引脚、第三引脚相连；
[0016]所述运算放大器的第七引脚、第八引脚同时通过第一电容接地；
[0017]所述运算放大器的第四引脚、第五引脚接地的同时，通过第三电阻、第四电阻与所述运算放大器的第六引脚相连，所述运算放大器的第六引脚通过相并联的第五电阻与第二电容接地的同时，与数据处理单元相连。
[0018]进一步的，所述数据存储单元包括:存储芯片，第六电阻、第三电容，[0019]所述存储芯片的第三引脚连接第六电阻，所述存储芯片的第八引脚通过第三电容接地。
[0020]进一步的，所述存储芯片具体为:电可擦可编程只读存储器EEPR0M。
[0021]一种压力传感器标定方法，应用于阀门定位器，包括:
[0022]采集第一压力传感器的数据；
[0023]根据采集到的数据对第一压力传感器进行标定，得到第一压力传感器的标定数据；
[0024]将第一压力传感器的标定数据存储至设置于主控板外的数据存储单元中。
[0025]进一步的，还包括:
[0026]采集第二压力传感器的数据；
[0027]根据采集到的数据对第二压力传感器进行标定，得到第二压力传感器的标定数据；
[0028]将第二压力传感器的标定数据存储至设置于主控板外的数据存储单元中。
[0029]进一步的，还包括:
[0030]使用或更换主控板时，读取数据存储单元中的标定数据使用。
[0031]进一步的，将第一压力传感器、第二压力传感器的标定数据存储至数据存储单元具体包括:
[0032]将所述第一压力传感器的标定数据、第二压力传感器的标定数据存储至数据存储单元中，分别与第一压力传感器、第二压力传感器对应存储。
[0033]从上述技术方案可以看出，本发明公开的阀门定位器及压力传感器标定方法，通过将信号采集电路、数据存储单元、压力传感器设置在主控板外，只将数据处理单元设置在主控板上，从而通过数据处理单元采集标定数据，并将标定数据存储在位于主控板外的数据存储单元中。本方案通过将标定数据存储在位于主控板外的数据存储单元中，避免了在使用或更换主控板的过程中，需要对压力传感器进行重新标定的过程，实现了直接从数据存储单元中读取标定数据，无需重新标定的过程，节省了操作人员的时间，省时省力。
【专利附图】
【附图说明】
[0034]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。
[0035]图1为本发明实施例公开的一种阀门定位器的结构示意图；
[0036]图2为本发明实施例公开的一种信号采集电路的电路结构图；
[0037]图3为本发明实施例公开的一种数据存储单元的电路结构图；
[0038]图4为本发明实施例公开的一种压力传感器标定方法的流程图；
[0039]图5为本发明实施例公开的一种压力传感器标定方法的流程图。
【具体实施方式】
[0040]下面将结合本发明实施例中的附图，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。
[0041]本实施例公开了一种阀门定位器，其结构示意图如图1所示，包括:
[0042]数据处理单元11，与数据处理单元11相连的数据存储单元12，与数据处理单元11相连的信号采集电路13，与信号采集电路13相连的第一压力传感器14。
[0043]其中，数据处理单元11与信号采集电路13通过连接线或连接器连接；数据处理单元11与数据存储单元12通过连接线或连接器连接。
[0044]数据处理单元11设置在主控板上，数据存储单元12、信号采集电路13、第一压力传感器14设置在主控板外。
[0045]信号采集电路13采集第一压力传感器14的标定数据，并将采集到的标定数据发送。
[0046]数据处理单元11接收信号采集电路13发送的标定数据，对接收到的标定数据进行处理,并发送。
[0047]数据存储单元12接收数据处理单元发送的处理后的标定数据，并将接收到的处理后的标定数据进行存储。
[0048]当对主控板进行更换或使用时，数据处理单元11读取数据存储单元12中存储的标定数据，进行直接使用。
[0049]本实施例公开的阀门定位器，通过将信号采集电路、数据存储单元、压力传感器设置在主控板外，只将数据处理单元设置在主控板上，从而通过数据处理单元采集标定数据，并将标定数据存储在位于主控板外的数据存储单元中。本方案通过将标定数据存储在位于主控板外的数据存储单元中，避免了在使用或更换主控板的过程中，需要对压力传感器进行重新标定的过程，实现了直接从数据存储单元中读取标定数据，无需重新标定的过程，节省了操作人员的时间，省时省力。
[0050]其中，第一压力传感器14用于采集阀门定位器外部的供气数据，即阀门定位器的进气数据。
[0051]进一步的，本实施例公开的阀门定位器，还可以包括:第二压力传感器15。
[0052]第二压力传感器15设置在中主控板外，用于采集阀门定位器输出的气压数据，即阀门定位器的排气数据。
[0053]优选的，本实施例公开的阀门定位器中，包含两个压力传感器，相应的，本实施例公开的阀门定位器可以设置两个信号采集电路，分别用于采集第一压力传感器、第二压力传感器的数据，并在数据存储单元中进行分别存储，使数据存储单元中存储的标定数据与压力传感器是一一对应的。
[0054]本实施例公开了一种信号采集电路，其电流图如图2所示，包括:
[0055]运算放大器U1，第一电阻R1，第二电阻R2，第三电阻R3，第四电阻R4，第五电阻R5，第一电容Cl，第二电容C2。
[0056]信号采集电路的输入端接地的同时，通过第一电阻R1、第二电阻R2分别与运算放大器Ul的第二引脚、第三引脚相连。
[0057]其中，第一电阻R1、第二电阻R2运算放大器Ul的第二引脚、第三引脚相连的同时接地，是为了实现在无输入时，校零的目的。
[0058]运算放大器Ul的第七引脚、第八引脚同时通过第一电容Cl接地。
[0059]运算放大器Ul的第四引脚、第五引脚接地的同时，通过第三电阻R3、第四电阻R4与运算放大器Ul的第六引脚相连，运算放大器Ul的第六引脚通过相并联的第五电阻R5与第二电容C2接地的同时，与数据处理单元相连。
[0060]本实施例公开的信号采集电路，通过运算放大器与电阻电容的连接，实现了将差分信号的输入转换成模拟信号的输出，实现了采集压力传感器的数据，并发送至数据处理单元的过程。
[0061 ] 进一步的，当存在两路信号采集电路时，其电路结构完全相同。
[0062]本实施例公开了一种数据存储单元，其电路结构如图3所示，包括:
[0063]存储芯片D1，第六电阻R6，第三电容C3。
[0064]存储芯片Dl的第三引脚连接第六电阻R6，存储芯片Dl的第八引脚通过第三电容C3接地。
[0065]其中，存储芯片Dl 为 EEPROM (Electrically Erasable ProgrammabIeRead-0nIyMemory,电可擦可编程只读存储器)。
[0066]本实施例公开的数据存储单元，设置于主控板外，通过存储芯片EEPROM实现了对数据处理单元发送的标定数据的分类存储，避免了对主控板进行更换时，需要对压力传感器进行重新标定。
[0067]本实施例公开了一种压力传感器标定方法，其流程图如图4所示，包括:
[0068]应用于上述实施例公开的阀门定位器。
[0069]步骤S41、采集第一压力传感器的数据；
[0070]步骤S42、根据采集到的数据对第一压力传感器进行标定，得到第一压力传感器的标定数据；
[0071]步骤S43、将第一压力传感器的标定数据存储至设置于主控板外的数据存储单元中。
[0072]本实施例公开的压力传感器标定方法，应用于阀门定位器，通过数据处理单元采集标定数据，并将标定数据存储在位于主控板外的数据存储单元中。本方案通过将标定数据存储在位于主控板外的数据存储单元中，避免了在使用或更换主控板的过程中，需要对压力传感器进行重新标定的过程，实现了直接从数据存储单元中读取标定数据，无需重新标定的过程，节省了操作人员的时间，省时省力。
[0073]进一步的，本实施例公开的压力传感器标定方法还可以包括:
[0074]步骤S44、使用或更换主控板时，读取数据存储单元中的标定数据使用。
[0075]当使用或更换主控板时，直接从数据存储单元中读取，避免了对压力传感器的重新标定，节省了操作人员的时间。
[0076]本实施例公开的压力传感器标定方法，流程图如图5所示，包括:
[0077]应用于上述实施例公开的阀门定位器。
[0078]步骤S51、分别采集第一压力传感器、第二压力传感器的数据；
[0079]步骤S52、根据采集到的数据对第一压力传感器、第二压力传感器进行标定，得到第一压力传感器、第二压力传感器的标定数据；[0080]步骤S53、将第一压力传感器、第二压力传感器的标定数据存储至设置于主控板外的数据存储单元中；
[0081]步骤S54、使用或更换主控板时，读取数据存储单元中的标定数据使用。
[0082]将第一压力传感器、第二压力传感器的标定数据分别存储至数据存储单元中，分别与第一压力传感器、第二压力传感器对应存储。
[0083]本实施例公开的压力传感器标定方法，应用于阀门定位器，通过数据处理单元采集标定数据，并将标定数据存储在位于主控板外的数据存储单元中。本方案通过将标定数据存储在位于主控板外的数据存储单元中，避免了在使用或更换主控板的过程中，需要对压力传感器进行重新标定的过程，实现了直接从数据存储单元中读取标定数据，无需重新标定的过程，节省了操作人员的时间，省时省力。
[0084]本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
[0085]专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
[0086]结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或【技术领域】内所公知的任意其它形式的存储介质中。
[0087]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【权利要求】
1.一种阀门定位器，其特征在于，包括:数据处理单元，与所述数据处理单元相连的数据存储单元，与所述数据处理单元相连的信号采集电路，与所述信号采集电路相连的第一压力传感器， 所述信号采集电路设置在主控板外，采集所述第一压力传感器的标定数据，并将所述采集到的标定数据发送； 所述数据处理单元设置在主控板上，接收所述信号采集电路发送的标定数据，对接收到的标定数据进行处理，并发送； 所述数据存储单元设置在主控板外，接收所述数据处理单元发送的处理后的标定数据，并将所述接收到的处理后的标定数据进行存储； 主控板更换或使用时，数据处理单元读取数据存储单元内存储的标定数据。
2.根据权利要求1所述的阀门定位器，其特征在于，包括:所述第一压力传感器设置在主控板外，采集阀门定位器外部的供气数据。
3.根据权利要求1所述的阀门定位器，其特征在于，还包括:与所述信号采集电路相连的第二压力传感器， 所述第二压力传感器设置在主控板外，采集阀门定位器输出的气压数据。
4.根据权利要求1所述的阀门定位器，其特征在于，所述信号采集电路包括:运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一电容、第二电容， 所述信号采集电路的输入端接地的同时，通过第一电阻、第二电阻分别与运算放大器的第二引脚、第三引脚相连； 所述运算放大器的第七引脚、`第八引脚同时通过第一电容接地； 所述运算放大器的第四引脚、第五引脚接地的同时，通过第三电阻、第四电阻与所述运算放大器的第六引脚相连，所述运算放大器的第六引脚通过相并联的第五电阻与第二电容接地的同时，与数据处理单元相连。
5.根据权利要求1所述的阀门定位器，其特征在于，所述数据存储单元包括:存储芯片，第六电阻、第二电容， 所述存储芯片的第三引脚连接第六电阻，所述存储芯片的第八引脚通过第三电容接地。
6.根据权利要求5所述的阀门定位器，其特征在于，所述存储芯片具体为:电可擦可编程只读存储器EEPROM。
7.一种压力传感器标定方法，应用于阀门定位器，其特征在于，包括: 采集第一压力传感器的数据； 根据采集到的数据对第一压力传感器进行标定，得到第一压力传感器的标定数据； 将第一压力传感器的标定数据存储至设置于主控板外的数据存储单元中。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括: 采集第二压力传感器的数据； 根据采集到的数据对第二压力传感器进行标定，得到第二压力传感器的标定数据； 将第二压力传感器的标定数据存储至设置于主控板外的数据存储单元中。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括: 使用或更换主控板时，读取数据存储单元中的标定数据使用。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，将第一压力传感器、第二压力传感器的标定数据存储至数据存储单元具体包括: 将所述第一压力传感器的标定数据、第二压力传感器的标定数据存储至数据存储单元中，分别与第一压力传感器、第二 压力传感器对应存储。
【文档编号】F16K31/02GK103672099SQ201310698350
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月17日 优先权日:2013年12月17日
【发明者】马林, 付键, 钟盛辉, 刘小强, 蒋浩 申请人:重庆川仪自动化股份有限公司