一种抗干扰单晶硅压力变送器电路的制作方法

本实用新型属于电子检测系统领域，尤其是一种抗干扰单晶硅压力变送器电路。

背景技术：

压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器，当代的压力变送器一般都会采用简单的金属电容来代替传感器，而小型的则采用一般的是扩散硅作为传感器，这种压力变送器在实际应用中会出现检测数据不稳定，精度要求达不到，电容式压力变送器在实际工作中温度低于0℃，温度稳定性就会降低，也不能承受动态压力，由于膜片与基体的间隙只有0.1毫米，因此过压时膜片的最大位移只能是0.1毫米所以膜片容易损伤。

技术实现要素：

针对现有技术中的问题，本实用新型提出一种抗干扰单晶硅压力变送器电路，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种抗干扰单晶硅压力变送器电路，包括电源单元、变压单元、信号放大单元、检测单元、转换单元。

所述电源单元包括保险丝fu1、输入电压+220v、输出电压gnd，所述保险丝fu1的一端与交流电压+220v连接，所述保险丝fu1另一端与变压器tr1的正极输入端连接,gnd与变压器tr1另一个输入端连接。

所述变压单元包括变压器tr1、发光二极管d1、滑动变阻器rv1、发光二极管d2、滑动变阻器rv2，所述变压器tr1的输出端与发光二极管d1的正极连接，所述发光二极管d1的负极与滑动变阻器rv1端口3连接，所述滑动变阻器rv1端口2与端口1并联与变压器tr1另一个输出端连接，所述发光二极管d2正极端与发光二极管d1的正极端连接，所述发光二极管d2的负极端与滑动变阻器rv2端口3连接，所述滑动变阻器rv2端口2与端口1并联与变压器tr1另一个输出端连接。

所述信号放大电路包括电阻r1、电感l1、电阻r2、三极管q1、电阻r3、信号放大器u1，所述电阻r1的一端与发光二极管d2正极连接，所述电阻r1另一端与电感l1的一端连接，所述电感l1的另一端与滑动变阻器rv2端口1连接，所述电阻r2的一端与发光二极管d2正极连接，所述r15的另一端与三极管q1的集电极连接，所述三极管q1的基极与电阻r1电感l1的公共端连接，所述三极管q1的发射极与信号放大器u1的正极输入端连接，所述信号放大器u1的负极输入端与电阻r3的一端连接，所述电阻r3的另一端与滑动变阻器rv2的端口1连接输出端与压力传感器u3端口1连接。

所述转换单元包括信号放大器u5、集成芯片u4、电解电容c1、电阻r5、电容c3、压敏电阻vr1，所述集成芯片u4的端口1与电阻r5与电容c3的公共端连接，所述集成芯片u4的端口17与电解电容c1正极连接，所述电解电容c1负极与集成芯片端口18连接，所述电解电容的正极输入+12v，所述压敏电阻vr1一端与电解电容c1连接，所述压敏电阻vr1的另一端与信号放大器端口1连接，所述信号放大器u5端口2与信号放大器u5的端口1连接，所述信号放大器u5的端口3与电阻r4电容c2的公共端连接，所述电容c2的另一端接地，所述电阻r4的另一端与电容c3的一端连接，所述电容c3的另一端接地，所述电阻r5的另一端与压力传感器u3均接地。

所述检测单元包括压力传感器u3、温度传感器u2、电阻r4、电容c2、所述压力传感器u3端口2与集成芯片u4的端口5连接，所述压力传感器u3端口3与集成芯片u4的端口16连接，所述压力传感器u3端口4与集成芯片u4的端口6连接，所述压力传感器u3端口5与集成芯片u4的端口19连接，所述压力传感器u3端口6与温度传感器u2的端口1连接，所述温度传感器u2的端口1与信号放大器u1负极输入端连接，所述温度传感器u2的端口2与集成芯片u4的端口3连接，所述温度传感器u2的端口3与压力传感器u3的端口1连接。

所述转换单元包括信号放大器u5、集成芯片u4、电解电容c1、电阻r5、电容c3、压敏电阻vr1，所述集成芯片u4的端口1与电阻r5与电容c3的公共端连接，所述集成芯片u4的端口17与电解电容c1正极连接，所述电解电容c1负极与集成芯片端口18连接，所述电解电容的正极输入+12v，所述压敏电阻vr1一端与电解电容c1连接，所述压敏电阻vr1的另一端与信号放大器端口1连接，所述信号放大器u5端口2与信号放大器u5的端口1连接，所述信号放大器u5的端口3与电阻r4电容c2的公共端连接，所述电容c2的另一端接地，所述电阻r4的另一端与电容c3的一端连接，所述电容c3的另一端接地，所述电阻r5的另一端与压力传感器u3均接地。

进一步，所述集成芯片u4的型号为ds3234，能够接收到检测信号。

进一步，所述三极管q1为npn型晶体管，能够调节电流的大小和导通。

进一步，所述发光二极管d1、所述发光二极管d2的型号均为1n935，能够具有单向导电性。

进一步，所述电容c3、所述电容c2值大小为300pf，所述的电解电容c1的型号为100nf，能够在调谐、旁路、耦合、滤波电路中起着重要的作用。

进一步，所述电阻r2、所述电阻r1、所述电阻r3、所述电阻r5和所述电阻r2的电阻值大小均为300ω，所述压敏电阻vr1的型号为s14k115，所述电阻rv4和所述电阻rv5的电阻值均为1k。能够在电路中起到分流、分压的作用。

进一步，所述熔断器fu2的型号为20a，能够保护电路中的元器件，电流过大就会断开电路。

进一步，所述变压器tr1的型号为tran-2p2s。能够调节电路元器件电压工作范围。

进一步，所述电感l1的值为30h，能够把电能转化为磁能而存储起来的元件。

进一步，所述信号放大器u1，所述信号放大器u5的型号均为ad648s，能够能提供各种频率、波形和输出电平电信号的设备。

进一步，所述压力传感器u3的型号为mpx4115，温度传感器u2的型号为ds1822，能够通过传感器检测获得数值。

本实用新型的有益效果为：单晶硅压力传感器的使用就是很有效的一种方法，他是利用利用单晶硅的压阻效应而构成。采用单晶硅片为弹性元件，在单晶硅膜片上利用集成电路的工艺，在单晶硅的特定方向扩散一组等值电阻，并将电阻接成桥路，单晶硅片置于传感器腔内，当压力发生变化时，单晶硅产生应变，使直接扩散在上面的应变电阻产生与被测压力成比例的变化，再由桥式电路获得相应的电压输出信号，提高数据稳定与精度，同时降低膜片的损伤。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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。

图1是根据本实用新型实施例的一种抗干扰单晶硅压力变送器电路。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

根据本实用新型的实施例，提供了一种抗干扰单晶硅压力变送器电路。

如图1所示，根据本实用新型实施例的一种抗干扰单晶硅压力变送器电路，包括电源单元、变压单元、信号放大单元、检测单元、转换单元。

所述电源单元包括保险丝fu1、输入电压+220v、输出电压gnd，所述保险丝fu1的一端与交流电压+220v连接，所述保险丝fu1另一端与变压器tr1的正极输入端连接,gnd与变压器tr1另一个输入端连接。

所述变压单元包括变压器tr1、发光二极管d1、滑动变阻器rv1、发光二极管d2、滑动变阻器rv2，所述变压器tr1的输出端与发光二极管d1的正极连接，所述发光二极管d1的负极与滑动变阻器rv1端口3连接，所述滑动变阻器rv1端口2与端口1并联与变压器tr1另一个输出端连接，所述发光二极管d2正极端与发光二极管d1的正极端连接，所述发光二极管d2的负极端与滑动变阻器rv2端口3连接，所述滑动变阻器rv2端口2与端口1并联与变压器tr1另一个输出端连接。

所述信号放大电路包括电阻r1、电感l1、电阻r2、三极管q1、电阻r3、信号放大器u1，所述电阻r1的一端与发光二极管d2正极连接，所述电阻r1另一端与电感l1的一端连接，所述电感l1的另一端与滑动变阻器rv2端口1连接，所述电阻r2的一端与发光二极管d2正极连接，所述r15的另一端与三极管q1的集电极连接，所述三极管q1的基极与电阻r1电感l1的公共端连接，所述三极管q1的发射极与信号放大器u1的正极输入端连接，所述信号放大器u1的负极输入端与电阻r3的一端连接，所述电阻r3的另一端与滑动变阻器rv2的端口1连接输出端与压力传感器u3端口1连接。

所述转换单元包括信号放大器u5、集成芯片u4、电解电容c1、电阻r5、电容c3、压敏电阻vr1，所述集成芯片u4的端口1与电阻r5与电容c3的公共端连接，所述集成芯片u4的端口17与电解电容c1正极连接，所述电解电容c1负极与集成芯片端口18连接，所述电解电容的正极输入+12v，所述压敏电阻vr1一端与电解电容c1连接，所述压敏电阻vr1的另一端与信号放大器端口1连接，所述信号放大器u5端口2与信号放大器u5的端口1连接，所述信号放大器u5的端口3与电阻r4电容c2的公共端连接，所述电容c2的另一端接地，所述电阻r4的另一端与电容c3的一端连接，所述电容c3的另一端接地，所述电阻r5的另一端与压力传感器u3均接地。

所述检测单元包括压力传感器u3、温度传感器u2、电阻r4、电容c2、所述压力传感器u3端口2与集成芯片u4的端口5连接，所述压力传感器u3端口3与集成芯片u4的端口16连接，所述压力传感器u3端口4与集成芯片u4的端口6连接，所述压力传感器u3端口5与集成芯片u4的端口19连接，所述压力传感器u3端口6与温度传感器u2的端口1连接，所述温度传感器u2的端口1与信号放大器u1负极输入端连接，所述温度传感器u2的端口2与集成芯片u4的端口3连接，所述温度传感器u2的端口3与压力传感器u3的端口1连接。

所述转换单元包括信号放大器u5、集成芯片u4、电解电容c1、电阻r5、电容c3、压敏电阻vr1，所述集成芯片u4的端口1与电阻r5与电容c3的公共端连接，所述集成芯片u4的端口17与电解电容c1正极连接，所述电解电容c1负极与集成芯片端口18连接，所述电解电容的正极输入+12v，所述压敏电阻vr1一端与电解电容c1连接，所述压敏电阻vr1的另一端与信号放大器端口1连接，所述信号放大器u5端口2与信号放大器u5的端口1连接，所述信号放大器u5的端口3与电阻r4电容c2的公共端连接，所述电容c2的另一端接地，所述电阻r4的另一端与电容c3的一端连接，所述电容c3的另一端接地，所述电阻r5的另一端与压力传感器u3均接地。

在一个实施例中，所述集成芯片u4的型号为ds3234。

在一个实施例中，所述三极管q1为npn型晶体管。

在一个实施例中，所述发光二极管d1、所述发光二极管d2的型号均为1n935。

在一个实施例中，所述电容c3、所述电容c2值大小为300pf，所述的电解电容c1的型号为100nf。

在一个实施例中，所述电阻r2、所述电阻r1、所述电阻r3、所述电阻r5和所述电阻r2的电阻值大小均为300ω；所述压敏电阻vr1的型号为s14k115；所述电阻rv4和所述电阻rv5的电阻值为1k。

在一个实施例中，所述熔断器fu2的型号为20a。

在一个实施例中，所述变压器tr1的型号为tran-2p2s。

在一个实施例中，所述电感l1的值为30h。

在一个实施例中，所述信号放大器u1，所述信号放大器u5的型号均为ad648s。

在一个实施例中，所述压力传感器u3的型号为mpx4115，温度传感器u2的型号为ds1822。

工作原理：电压+220v经过熔断器fu1保护电路，在经过变压器tr1变压经过发光二极管d1发光二极管d2与滑动变阻器rv1滑动变阻器rv2调节电路中电流大小，微弱的信号经过信号放大器u1放大，压力传感器u3与温度传感器u2通过检测信号，把接受到的信号传输给集成芯片u4，集成芯片u4把所接收到的信号传输给压力传感器显示板。

综上所述，借助于本实用新型的上述技术方案，通过设计一种抗干扰单晶硅压力变送器电路，通过可变电阻并联的方式来调节电流的大小，有效适应电流小的电路，通过对集成芯片u4的端口特性研究，设计了模块抗干扰电路，最后通过信号放大来实现测量数值输出设计，可以大大提高控制系统的范围，同时降低了控制电路的复杂程度，消减了制造成本，加强了整体系统的可靠性与稳定性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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。