气体压力智能检测系统的制作方法

本发明涉及压力检测，具体的，涉及气体压力智能检测系统。

背景技术：

1、气体压力是工业生产过程中的重要参数之一。气体的输送、物质物理性质的变化与气压力有关。尤其是化学变化过程，气体压力会影响化学反应速度，直接影响产品的产量和质量。与此同时，气体压力又是生产过程的一个安装指标。任何设备装置只能承受设计所规定的压力，若超过允许的压力范围，可能会使设备损坏，甚至产生爆炸事故，招致巨大的损失。尤其是现代化工业生产趋向采用高温、高压强化生产的工艺，压力测量具有更重要的意义。现有的气压检测装置由内部的压力传感器感知压力的大小，但压力传感器受电源影响较大，因此压力传感器工作时通常设有恒流源，保证电源的稳定性，现有气压检测装置的恒流源存在可靠性差的缺点，从而影响最终检测的气体压力值。

技术实现思路

1、本发明提出气体压力智能检测系统，解决了相关技术中气压检测装置的恒流源可靠性差的问题。

2、本发明的技术方案如下：

3、气体压力智能检测系统，包括主控单元和压力检测电路，所述压力检测电路连接所述主控单元，所述压力检测电路包括运放u3、运放u1、开关管q1、开关管q2、开关管q3、开关管q4、电阻r8、压力传感器j1和电阻r3，

4、所述运放u1的反相输入端连接所述运放u3的同相输入端，所述运放u1的反相输入端通过所述电阻r3连接所述开关管q2的发射极，所述运放u1的同相输入端连接所述主控单元的第一输出端，所述运放u3的反相输入端连接vref参考电压，所述运放u1的输出端连接所述开关管q2的控制端，所述运放u3的输出端连接所述开关管q1的控制端，

5、所述开关管q3的第一端连接9v电源，所述开关管q4的第一端连接9v电源，所述开关管q3的控制端连接所述开关管q4的控制端，所述开关管q3的第二端通过所述电阻r8接地，所述开关管q3的控制端连接所述开关管q3的集电极，所述开关管q4的第二端连接所述开关管q1的第一端，所述开关管q1的第二端连接所述压力传感器j1的第一输入端，所述压力传感器j1的第二输入端连接所述开关管q2的第一端，所述压力传感器j1的输出端通过信号调理电路连接所述主控单元。

6、进一步，本发明中所述压力检测电路还包括电阻r18、电容c1和三极管q5，所述三极管q5的基极通过所述电阻r18连接9v电源，所述三极管q5的基极通过所述电容c1接地，所述三极管q5的集电极连接9v电源，所述三极管q5的发射极连接所述开关管q3和所述开关管q4的第一端。

7、进一步，本发明中所述压力检测电路还包括光耦u2和变阻器rp1，所述光耦u2的第一输入端连接5v电源，所述光耦u2的第二输入端连接所述主控单元的第一输出端，所述光耦u2的第一输出端连接5v电源，所述光耦u2的第二输出端连接所述变阻器rp1的第一端，所述变阻器rp1的第二端接地，所述变阻器rp1的滑动端连接所述运放u1的同相输入端。

8、进一步，本发明中所述信号调理电路包括电阻r17、电阻r5、运放u6、电阻r11、电阻r12和运放u5，所述运放u6的同相输入端通过所述电阻r17连接所述压力传感器j1的第一输出端，所述运放u6的反相输入端通过所述电阻r5连接所述压力传感器j1的第二输出端，所述运放u6的输出端通过所述电阻r11连接所述运放u6的反相输入端，所述运放u6的输出端通过所述电阻r12连接所述运放u5的同相输入端，所述运放u5的输出端连接所述运放u5的反相输入端，所述运放u5的输出端连接所述主控单元的第一输入端。

9、进一步，本发明中所述运放u5的输出端和所述主控单元的第一输入端之间还设有滤波电路，所述滤波电路包括电阻r13、电容c7、电阻r14、电容c6、运放u4、电阻r16和电阻r15，所述电阻r13的第一端连接所述运放u5的输出端，所述电阻r13的第二端通过所述电阻r14连接所述运放u4的反相输入端，所述运放u4的反相输入端通过所述电容c6接地，所述运放u4的同相输入端通过所述电阻r16接地，所述运放u4的输出端通过所述电容c7连接所述电阻r13的第二端，所述运放u4的输出端通过所述电阻r15连接所述运放u4的同相输入端，所述运放u4的输出端连接所述主控单元的第一输入端。

10、本发明的工作原理及有益效果为：

11、本发明中，压力检测电路用于检测管道中气体压力大小，并将检测到的气体压力信号转为电信号，然后经信号调理电路处理后送至主控单元，主控单元根据接收到电信号的大小判断气体压力信号的大小。

12、压力检测电路的工作原理为：正常工作时，主控单元的第一输出端输出高电平信号至运放u1的同相输入端，运放u1输出高电平，运放u3输出低电平，开关管q1和开关管q2导通，9v电源经开关管q4和开关管q1后为压力传感器j1供电。开关管q3、开关管q4和电阻r8构成恒流源，上电时，开关管q3和开关管q4的控制端电压分别低于开关管q3和开关管q4第一端的电压，开关管q3和开关管q4均导通，三极管q3的导通电阻忽略不计，这时电阻r9和电阻r8构成分压电路，电源输出电流越大，电阻r8上的分压也就越大。当压力传感器j1的工作电流变大时，则电阻r8上的电压变大，开关管q4控制端电流变大，从而导致流过开关管q4的电流减小，抑制压力传感器j1的工作电流变大；当压力传感器j1的工作电流变小时，则电阻r8上的电压减小，开关管q4控制端电流减小，从而导致流过开关管q4的电流变大，抑制压力传感器j1的工作电流变小，进而使压力传感器j1的工作电流稳定不变。压力传感器j1工作的环境比较复杂，在电源电流恒定不变的情况下，受外界不可控因素影响可能会导致压力传感器j1的内阻发生变化，压力传感器j1内阻发生变化时，同样会使压力传感器j1的工作电流发生变化，如果电流超过压力传感器j1所能承受的范围将会对压力传感器j1造成损坏。因此，当由于压力传感器j1的内阻发生变化，导致压力传感器j1所承受的电流变大时，电阻r3上的电压变大，运放u3构成比较器，若电阻r3上的电压超过设定值时，运放u3输出高电平，从而使开关管q1截止，压力传感器j1与电源断开，这样可以将压力传感器j1的工作电流限制在设定范围内，避免压力传感器j1受到损坏，提高电路的可靠性和稳定性。

技术特征：

1.气体压力智能检测系统，其特征在于，包括主控单元和压力检测电路，所述压力检测电路连接所述主控单元，所述压力检测电路包括运放u3、运放u1、开关管q1、开关管q2、开关管q3、开关管q4、电阻r8、压力传感器j1和电阻r3，

2.根据权利要求1所述的气体压力智能检测系统，其特征在于，所述压力检测电路还包括电阻r18、电容c1和三极管q5，所述三极管q5的基极通过所述电阻r18连接9v电源，所述三极管q5的基极通过所述电容c1接地，所述三极管q5的集电极连接9v电源，所述三极管q5的发射极连接所述开关管q3和所述开关管q4的第一端。

3.根据权利要求1所述的气体压力智能检测系统，其特征在于，所述压力检测电路还包括光耦u2和变阻器rp1，所述光耦u2的第一输入端连接5v电源，所述光耦u2的第二输入端连接所述主控单元的第一输出端，所述光耦u2的第一输出端连接5v电源，所述光耦u2的第二输出端连接所述变阻器rp1的第一端，所述变阻器rp1的第二端接地，所述变阻器rp1的滑动端连接所述运放u1的同相输入端。

4.根据权利要求1所述的气体压力智能检测系统，其特征在于，所述信号调理电路包括电阻r17、电阻r5、运放u6、电阻r11、电阻r12和运放u5，所述运放u6的同相输入端通过所述电阻r17连接所述压力传感器j1的第一输出端，所述运放u6的反相输入端通过所述电阻r5连接所述压力传感器j1的第二输出端，所述运放u6的输出端通过所述电阻r11连接所述运放u6的反相输入端，所述运放u6的输出端通过所述电阻r12连接所述运放u5的同相输入端，所述运放u5的输出端连接所述运放u5的反相输入端，所述运放u5的输出端连接所述主控单元的第一输入端。

5.根据权利要求4所述的气体压力智能检测系统，其特征在于，所述运放u5的输出端和所述主控单元的第一输入端之间还设有滤波电路，所述滤波电路包括电阻r13、电容c7、电阻r14、电容c6、运放u4、电阻r16和电阻r15，所述电阻r13的第一端连接所述运放u5的输出端，所述电阻r13的第二端通过所述电阻r14连接所述运放u4的反相输入端，所述运放u4的反相输入端通过所述电容c6接地，所述运放u4的同相输入端通过所述电阻r16接地，所述运放u4的输出端通过所述电容c7连接所述电阻r13的第二端，所述运放u4的输出端通过所述电阻r15连接所述运放u4的同相输入端，所述运放u4的输出端连接所述主控单元的第一输入端。

技术总结
本发明涉及压力检测技术领域，提出了气体压力智能检测系统，包括压力检测电路，压力检测电路包括开关管Q1、开关管Q2、开关管Q3、开关管Q4、电阻R8、压力传感器J1和电阻R3，开关管Q3的第一端连接9V电源，开关管Q4的第一端连接9V电源，开关管Q3的控制端连接开关管Q4的控制端，开关管Q3的第二端通过电阻R8接地，开关管Q3的控制端连接开关管Q3的集电极，开关管Q4的第二端连接开关管Q1的第一端，开关管Q1的第二端连接压力传感器J1的第一输入端，压力传感器J1的第二输入端连接开关管Q2的第一端，开关管Q2的第二端接地，压力传感器J1的输出端连接主控单元。通过上述技术方案，解决了相关技术中气压检测装置的恒流源可靠性差的问题。

技术研发人员：郑军强,窦国英,刘雷,蔡勤耀,侯保军,王晓辉
受保护的技术使用者：邯郸泓联智宇科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16