专利名称：一种压力变送器的检测校验电路及其方法
技术领域：
本发明属于压力传感技术，涉及一种压力变送器在无压力源条件下的检测检验电路及检测检验方法。
背景技术：
在各种装备中使用了大量的压力变送器或压力变送器。压力变送器或压力变送器的校验、检测是一项日常性的维修和保障工作，以确保产品工作正常、性能合格。压力变送器的校验一般都需要精密压力源或压力控制器设备，这些设备尤其是气体介质的压力控制器通常比较昂贵，且体积庞大，使用环境要求苛刻，操作繁琐，效率较低，外场的环境条件难以满足要求。
发明内容
本发明的目的是:提供一种压力变送器的检测校验电路及其方法，在无需压力源条件下可随时方便、快捷地完成校验、检测工作。本发明的技术方案是:一种压力变送器的检测校验电路，包括恒流源(I)、压阻式压力敏感器件(2)、信号调理放大电路(6)、温度补偿和输出调节电阻Rpl和Rp2、输出校验电阻网络(4)、同步切换开关(3);压阻式压力敏感器件(2)为惠斯登四臂力敏电桥，具有5个节点，其中节点e为正电源端，节点b为负电源端，分别与恒流源(I)的流出端和流入端相连接；节点a、c分别为正、负输出端，分别与信号调理放大电路的正、负输入端相连接；节点d串接输出校验电阻网络(4)与恒流源(I)正电源端相连；输出校验电阻网络(4)包括零位输出电压调节 电阻Rp3-1以及预置电阻Rp3-n，Rp3_l和Rp3_n可选择的通过同步切换开关
(3)接入节点d和恒流源(I)正电源端之间；电阻Rp2并联在压阻式SOI压力敏感器件(2)正电源端和正输出端之间；可调电阻Rpl并联在压阻式SOI压力敏感器件(2)正、负电源端之间。本发明的原理:压力变送器检测校验的目的是检测性能是否正常，输出电压是否满足误差要求，实质上是校验压力变送器的各组成部分是否工作正常。压力敏感器件的电路原理等效于一个惠斯登四臂电桥；惠斯登电桥在恒流源条件下工作，当压力变送器输入压力时，电桥桥臂的电阻值发生改变，并输出与压力值相对应的电压值；压力敏感器件输出值发生变化在信号调理电路中进行放大和温度补偿。本发明即利用桥臂电阻的变化与压力的对应关系，通过在四臂电桥的某一个桥臂串入预置电阻，模拟压力输入值。预置的电阻阻值与压力值一一对应，即可通过切换不同电阻阻值来判断各压力检测点下压力变送器的输出电压值是否满足误差要求。一种压力变送器的检测校验方法，包括以下步骤:步骤1:通过输出调节电阻Rp2和温度补偿电阻Rpl完成压力变送器的输出调整和温度补偿；步骤2:在零位调节电阻附近并联设置校验调整电阻，通过调节电阻的阻值检测压力变送器的输出电压，该输出电压与检验、检测的压力工作点相对应；步骤3:将列出的校验调整电阻更换为精密固定电阻；在压力变送器零压力输入的条件下，通过同步切换开关检查压力变送器输出电压；步骤5:Rp3-l通过切换开关连接在压力变送器电路中，Rp3-2 Rp3_n未连接在电路中；压力变送器正常工作；步骤4:如需要对压力变送器进行检测校验，完成压力变送器的电气连接；首先，检测压力变送器零位输出电压是否正常；然后，通过切换开关，依次将Rp3_2 Rp3_n接入压力变送器电路中，并检测压力变送器的输出电压是否满足要求；如压力变送器的输出电压满足表3及误差要求，即可判断压力变送器工作正常；步骤5:检测校验完成后，将同步切换开关切换至Rp3_l，压力变送器恢复正常工作模式。
本发明具有的优点和有益效果是:本发明仅需要电源、电压表及连接电缆，而不需要复杂、昂贵的压力控制设备，可实现压力变送器的检测、校验工作，特别适合于军事装备外场压力变送器的校验，方便、快捷、实用。本方法通过切换不同的校验电阻，检查压力变送器对应的输出电压，即可判断压力变送器是否工作正常，输出精度是否满足要求。
图1是本发明的电路示意图。
具体实施例方式下面结合说明书附图对本发明作进一步详细说明。一种压力变送器的检测校验电路，包括恒流源1、压阻式压力敏感器件2、信号调理放大电路6、温度补偿和输出调节电阻Rpl和Rp2、输出校验电阻网络4、同步切换开关3 ；压阻式压力敏感器件2为惠斯登四臂力敏电桥，具有5个节点，其中节点e为正电源端，节点b为负电源端，分别与恒流源I的流出端和流入端相连接；节点a、c分别为正、负输出端，分别与信号调理放大电路的正、负输入端相连接；节点d串接输出校验电阻网络4与恒流源I正电源端相连；输出校验电阻网络4包括零位输出电压调节电阻Rp3-1以及预置电阻Rp3-n,Rp3-l和Rp3_n可选择的通过同步切换开关3接入节点d和恒流源I正电源端之间；电阻Rp2并联在压阻式SOI压力敏感器件2正电源端和正输出端之间；可调电阻Rpl并联在压阻式SOI压力敏感器件2正、负电源端之间。电阻Rp3_l为输出校验电阻网络4中的一个调节电阻，用作调节压力变送器零位输出电压，电阻Rp3-1通过同步切换开关3 —端与压阻式SOI压力敏感器件2节点d相连接，另一端与恒流源I的流出端相连接；信号调理放大电路6将压阻式压力敏感器件2的输出信号进行放大并输出；输出校验电阻网络4除了包括零位输出电压调节电阻Rp3-1外，还包括了若干个预置电阻Rp3-2、Rp3-3……Rp3-n，其电阻数量根据校验检测需要来确定。在压力变送器正常工作时，校验电阻网络4中电阻Rp3_l作为零位输出调节电阻通过同步切换开关3 —端与压阻式SOI压力敏感器件2节点d相连接，另一端与恒流源I的流出端相连接；当需要在无压力源条件校验压力变送器输出时，通过切换开关3依次选择校验电阻网络中的电阻(Rp3-2、Rp3-3……Rp3-n)，不同的校验电阻对应压力变送器不同的输出电压；而输出电压与输入压力值相对应。因此，通过选择不同的校验电阻可模拟不同的压力输入值。当切换校验电阻(Rp3-l、Rp3-2、Rp3-3……Rp3_n)，判断压力变送器的输出信号是否正常，即可确认压力变送器是否存在故障，从而实现压力变送器校验的目的。实施例:下面结合实施例对本发明作进一步详细说明，一种压力变送器的检测校验方法，包括以下步骤:步骤1:通过常温输出调节电阻网络和温度补偿电阻网络完成压力变送器的输出调整和温度补偿。本例选用压力测量范围为(O 35) MPa的压力敏感器件；调试完成的压力变送器对应输出电压值为(100 5000)mV，输出特性为线性。压力检测点分别为(0、7、14、21、28、35) MPa，预置电阻为5个，分别为Rp3_2 Rp3_5 ;其对应输出电压及常温误差见表I。表I压力变送器的压力检测点与输出电压对应表
权利要求
1.一种压力变送器的检测校验电路，其特征在于:包括恒流源(I)、压阻式压力敏感器件(2)、信号调理放大电路(6)、温度补偿和输出调节电阻Rpl和Rp2、输出校验电阻网络(4)、同步切换开关(3);压阻式压力敏感器件(2)为惠斯登四臂力敏电桥，具有5个节点，其中节点e为正电源端，节点b为负电源端，分别与恒流源(I)的流出端和流入端相连接；节点a、c分别为正、负输出端，分别与信号调理放大电路的正、负输入端相连接；节点d串接输出校验电阻网络(4)与恒流源(I)正电源端相连；输出校验电阻网络(4)包括零位输出电压调节电阻Rp3_l以及预置电阻Rp3-n，Rp3-l和Rp3_n可选择的通过同步切换开关(3)接入节点d和恒流源(I)正电源端之间；电阻Rp2并联在压阻式SOI压力敏感器件(2)正电源端和正输出端之间；可调电阻Rpl并联在压阻式SOI压力敏感器件(2)正、负电源端之间。
2.一种压力变送器的检测校验方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤1:通过输出调节电阻Rp2和温度补偿电阻Rpl完成压力变送器的输出调整和温度补偿； 步骤2:在零位调节电阻附近并联设置校验调整电阻，通过调节电阻的阻值检测压力变送器的输出电压，该输出电压与检验、检测的压力工作点相对应； 步骤3:将列出的校验调整 电阻更换为精 密固定电阻；在压力变送器零压力输入的条件下，通过同步切换开关检查压力变送器输出电压； 步骤5:Rp3-l通过切换开关连接在压力变送器电路中，Rp3-2 Rp3_n未连接在电路中；压力变送器正常工作； 步骤4:如需要对压力变送器进行检 测校验，完成压力变送器的电气连接； 首先，检测压力变送器零位输出电压是否正常； 然后，通过切换开关， 依次将Rp3-2 Rp3-n接入压力变送器电路中，并检测压力变送器的输出电压是否满足要求；如压力变送器的输出电压满足表3及误差要求，即可判断压力变送器工作正常； 步骤5:检测校验完成后，将同步切换开关切换至Rp3-1，压力变送器恢复正常工作模式。
全文摘要
本发明属于压力传感技术，涉及一种压力变送器的检测校验方法。该压力变送器的电路由恒流源、压阻式压力敏感器件、信号调理放大电路、输出校验电阻网络、同步切换开关、温度补偿和调节电阻组成。该变送器通过内置输出校验电阻网络，通过切换不同的检验电阻实现等效于输入不同压力值。该方法的特点在于压力变送器的检测校验无需采用压力源，可以解决压力变送器使用现场无精密压力源或无法提供精密压力源的条件下实现压力变送器的检测和检验，方便快捷；特别适用于领域外场检测、复验和维修排故。
文档编号G01L27/00GK103234695SQ20131014479
公开日2013年8月7日 申请日期2013年4月24日 优先权日2013年4月24日
发明者徐阳辉, 王学锋, 裴鹤岩, 邱晃, 夏唯翕 申请人:武汉航空仪表有限责任公司