压力采集系统的制作方法

本发明涉及电信号控制领域，特别涉及压力采集系统。

背景技术：

当前汽车工业飞跃发展，节能环保燃气汽车的应用范围扩大，从而对燃气汽车运行中的天然气储量和用量采集要求更加准确。

随着自动化控制的提高，霍尔传感器的普遍使用，现有阶跃采集方式技术，不能连续反映燃气汽车运行中的天然气储量和用量，影响仪表数字化的转换；检测精准度较低，存在死区的结构；容易造成停车。

技术实现要素：

针对现有技术中不能连续采集数据、精度低和存在死区的问题，本发明通过压力采集系统，用于连续采集燃气汽车运行中的天然气储量和用量，并在仪表盘中进行显示。

为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

压力采集系统，包括数据采集模块，a/d模块，mcu，d/a模块以及控制器；数据采集模块的输出端与a/d模块的输入端连接，a/d模块的输出端与处理器mcu的输入端连接，处理器mcu与d/a模块双向连接，d/a模块与控制器双向连接。

优选的，所述控制器，包括显示屏以及按键。

优选的，还包括线性补偿模块以及温度补偿模块，线性补偿模块和温度补偿模块分别与处理器mcu双向连接。

优选的，所述数据采集模块包括，mcu的vip端口连接数据采集模块的输出端(in端口)，电源端vcc连接mcu的vrefp端口；且电源端vcc与第二电容的第一端以及第一电阻的第一端连接，第二电容的第二端与第三电容的第一端连接，第一电阻的第二端和第三电容的第二端均与第二电阻的第一端连接，同时第一电阻的第二端和第三电容的第二端均与mcu的vip端口连接；第二电阻的第二端接地以及与mcu的vin端口连接，mcu的gnd端口接地。

优选的，还包括降压稳压电路，所述降压稳压电路，mcu的avdd端口分别与第一电容的第一端、第一二极管的负极以及第一场效应管的源极连接，第一电容的第二端和第一二极管的正极连接；第一场效应管的栅极与mcu的vgate端口连接，第一场效应管的漏极与第二二极管的负极连接。

优选的，还包括保护电路，所述保护电路包括第二二极管和第一开关，第二二极管的正极分别与第一开关的第一端以及控制器的第2端口连接，第一开关的第二端接地且同时与控制器的第3端口连接。

优选的，还包括输出电路，所述输出电路，mcu的owi端口、out端口、fbn端口并联输出后再与所述控制器的第1端口连接；mcu的filtere端口与第四电容的第一端连接，第四电容的第二端分别与第五电容的第一端和第三二极管的正极连接，第五电容的第二端和第三二极管的负极与所述控制器的第1端口连接。

综上所述，由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

本发明集成主信号测量通道和温度信号测量通道，能直观反映测量数据，精度高，无死区，可实行机械化大批量生产；本发明采用了线性补偿和温度补偿，保证采集的数据不会因外界环境的变化产生误差，以提高数据的准确性；本发明可实现mcu和控制器的双向调制，节省了mcu上参数单独调制的时间。

附图说明：

图1为根据本发明示例性实施例的压力采集系统示意图。

图2为根据本发明示例性实施例的压力采集系统电路示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

图1为本发明示例性实施例的压力采集系统示意图。本发明提供一种压力采集系统，包括数据采集模块10，a/d模块20，处理器mcu30，d/a模块40以及控制器50。数据采集模块10的输出端与a/d模块20的输入端连接，a/d模块20的输出端与处理器mcu30的输入端连接，处理器mcu30与d/a模块40双向连接，d/a模块40与控制器50双向连接。

数据采集模块10，可采用霍尔传感器，用于采集燃气汽车运行中天然气的压力数据。

a/d模块20，可采用现有的a/d转换模块，用于将数据采集模块10采集的压力数据信号转换成数字信号。

处理器mcu30，用于对数字信号进行处理，例如降噪，滤波，以向d/a模块40输出稳定的数字信号。

d/a模块40，可采用现有的d/a转换模块，用于将接收的数字信号转换成控制器能识别的模拟信号。

控制器50，包括显示屏以及按键，用于显示采集的压力数据以及对mcu30进行参数调制。

本实施例中，还包括线性补偿模块60以及温度补偿模块70，线性补偿模块60和温度补偿模块70均分别与处理器mcu30双向连接。线性补偿模块60，用于对数字信号进行非线性矫正(可采用现有的曲线拟合算法，为现有技术)，提高数字信号的精确度。当数据采集模块10采集到的压力温度高于或低于预设阈值时，温度补偿模块70将会对数字信号进行温度补偿处理(可采用电桥补偿法，为现有技术)，以提高数字信号的准确性。

本实施例中，还包括放大器，可采用型号为ad1237；数据采集模块10的输出端与放大器的输入端连接，放大器的输出端与a/d模块20的输入端连接。放大器为可增益编程放大器，用于对采集的压力数据信号进行放大，放大倍数为1～256倍。

本实施例中，数据采集模块10将采集的压力数据显示在控制器50的显示屏上，以方便工作人员直接进行观看。工作人员可通过控制器50上的按键对mcu30进行调试，调试的参数有零点电流、中点电流、满点电流、采集速率以及基准电压。

本实施例中，mcu30采用2.5hz～2400hz频率对天然气压力进行采集，采集频率在范围内可调，以保证压力数据采集的连续性。

图2是本实施例示例性的压力采集系统电路示意图。

本实施例中，压力采集系统电路包括mcu，数据采集电路，降压稳压电路，保护电路以及输出电路。

数据采集电路包括mcu，mcu的vip端口连接数据采集模块的输出端(in端口)，电源端vcc连接mcu的vrefp端口；且电源端vcc与第二电容c2的第一端以及第一电阻r1的第一端连接，第二电容c2的第二端与第三电容c3的第一端连接，第一电阻r1的第二端和第三电容c3的第二端均与第二电阻r2的第一端连接，同时第一电阻r1的第二端和第三电容c3的第二端均与mcu的vip端口连接；第二电阻r2的第二端与mcu的vin端口连接以及接地，mcu的gnd端口接地。

降压稳压电路包括mcu，mcu的avdd端口分别与第一电容c1的第一端，第一二极管d1的负极，第一场效应管q1的源极连接，第一电容c1的第二端和第一二极管d1的正极连接且接地；第一场效应管q1的栅极与mcu的vgate端口连接，第一场效应管q1的漏极与第二二极管d2的负极连接。其作用是保障mcu在工作中的电压稳定。

保护电路包括第二二极管d2和第一开关k1，第二二极管d2的正极分别与第一开关k1的第一端以及控制器50的第二端口(附图2中2端口)连接，第一开关k1的第二端接地，且同时与控制器50的第三端口(附图2中3端口)连接。其作用是保护电子电路中的元器件在受到过压、过流、浪涌、电磁干扰等情况下不受损坏。

输出电路包括mcu，mcu的owi端口、out端口、fbn端口并联输出后再与控制器50的第一端口(附图2中1端口)连接；mcu的filtere端口与第四电容c4的第一端连接，第四电容c4的第二端分别与第五电容c5的第一端和第三二极管d3的正极连接，且第四电容c4的第二端、第五电容c5的第一端和第三二极管d3的正极接地；第五电容c5的第二端和第三二极管d3的负极与控制器50的第一端口连接。其作用是将压力数字信号滤波后传输到控制器上，提高压力数据的精度。