专利名称：压力或流量变送器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种工业自动化控制的数据采集和传输系统，特别涉及 一种基于微功耗短程无线网络通信技术的压力或流量变送器。
背景技术：
变送器是一种将物理测量信号或普通电信号转换为标准电信号输出或 能够以通讯协议方式输出的设备， 一般分为温度/湿度变送器，压力变送器， 流量变送器，差压变送器，液位变送器，电流变送器等。目前的压力或流量 变送器，主要由测压元件传感器、模块电路、显示表头、表壳和过程连接件 等组成。它能将接收的气体、液体等压力信号转变成标准的电流电压信号， 以供给指示报警仪、记录仪、调节器等二次仪表进行测量、指示和过程调节。然而，为采集所需信息并配合微机系统或其他常规仪表的使用，须将变 送器安置于各采集点，并考虑电源线和数据线的综合布设，此工程的安装成 本和运营维护成本较高。实用新型内容本实用新型的目的是提供一种基于无线传输协议的压力或流量变送器， 其可安置于任意地点而无需布设电源线或数据线，并且功耗低、抗干扰性高。为解决上述技术问题，本实用新型的压力或流量变送器包括 一传感器 组件，其包括有压力或流量传感器和可自校零的模拟开关； 一与传感器组件相连接的信号调理电路，其包括有一差分放大器，用以作为所述信号调理电路的输入级，以及一可编程放大器； 一与信号调理电路相连接的控制电路； 一基于无线传输协议的无线通信电路，其与控制电路双向连接；以及用以提供电源的电池。作为本实用新型的一种优选方案，所述控制电路为集合A/D转换、微处 理器、电源智能管理的单片机，其还包括一用以提供微处理器低功耗工作频 率的低频震荡电路以及一用以提供微处理器正常工作频率的高频震荡电路。作为本实用新型的一种优选方案，所述无线通信电路为ZigBee信号接 收及发射天线电路。作为本实用新型的一种优选方案，所述压力或流量传感器输入并连接所 述模拟开关；所述模拟开关包括有单片机U5，所述单片机U5的脚7连接所 述差分放大器，所述差分放大器包括有放大器U3C，所述放大器U3C的脚8 连接所述可编程放大器；所述可编程放大器包括有单片机U4，所述单片机 U4的脚2连接所述控制电路；所述控制电路包括有单片机U1，所述单片机 Ul的脚32、脚33和脚34与基于ZigBee无线传输协议的无线通信电路双向 连接。本实用新型的技术效果在于引入ZigBee无线传输协议，将原有压力或 流量变送器信号的有线传输改为无线传输，省去了综合布线的成本；并且功 耗低、抗干扰性高、组网灵活、配置快捷。
以下结合附图和优选实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。图1是本实用新型压力或流量变送器的优选实施方式的电路方框图；以及图2是本实用新型压力或流量变送器的优选实施方式的电路原理图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型压力或流量变送器包括一传感器组件，其中， 压力或流量传感器信号11输入与模拟开关12相连接； 一与传感器组件相连 接的信号调理电路，其包括作为输入级的一差分放大器21以及一可编程放大器22; —与信号调理电路相连接控制电路，其包括一 14位A/D转换组件 31、微处理器32以及电源管理33; —与控制电路双向连接的基于ZigBee 无线传输协议4的无线通信电路；以及一基准电压5，其为所述控制电路的 基准电压源。请同时参阅图2，所述基于ZigBee无线传输协议4的无线通信电路由电 感L1、 L2、 L3以及电容C1组成；其中，电感L1的一端与电容C1串联接 地，电感L1的另一端、电感L3以及电感L2与单片机U1双向连接。所述控制电路包括有单片机U1，所述单片机U1的脚9接电源Vaa;脚 16和脚18接地；脚7和脚15接可编程放大器22;脚17和脚20接基准电 压5;脚22通过电阻R2接地；脚24、脚25、脚27~31、脚35 40通过电容 C5接地；脚26通过电阻Rl接地；脚32、脚33和脚34连接基于ZigBee 无线传输协议4的无线通信电路；脚42通过电容C2接地；脚19和脚21连 接高频震荡电路；脚43和脚44连接低频震荡电路。其中，所述低频震荡电 路由电容C3、 C4以及晶振Y1组成，所述高频震荡电路由电容C7、 C8以 及晶振Y2组成。本实施例中，单片机U1所选用的型号为CC2430。所述基准电压5包括有单片机U2，其为低功耗的可控制工作或休眠状 态的基准电压源；所述单片机U2的脚5接地，脚4和脚7接电源Vref;脚 4还与串联的电阻R3、 R4、 R5连接，用以分压。本实施例中，单片机U2所选用的型号为ADR390。所述可编程放大器22由单片机U4和放大器U3D组成；其中，单片机 U4的脚3、 6、 11、 14接放大器U3D，脚2接所述控制电路，脚5接地，脚 7通过接电阻R9接地，脚10接电阻R8，脚15接电阻R7;放大器U3D的 脚4接电源Vaa，脚11接地，脚12接差分放大器21，脚14接控制电路。本实施例中，单片机U4所选用的型号为ADG711，放大器U3D所选用 的型号为AD8069。所述差分放大器21由放大器U3A、 U3B、 U3C和电阻R10 R16组成；其中，放大器U3A的脚4接电源Vaa，脚11接地，脚3接模拟开关14，脚 2通过电阻R10接放大器U3B,脚1通过电阻R14接放大器U3C;放大器 U3B的脚4接电源Vaa，脚11接地，脚5接模拟开关14，脚7通过电阻R13 接放大器U3C;放大器U3C的脚4接电源Vaa，脚11接地，脚8接可编程 放大器22;电阻R12、 Rll、 R16分别并联于放大器U3A、 U3B、 U3C。本实施例中，放大器U3A、 U3B、 U3C所选用的型号为AD8069。所述模拟开关14由单片机U5组成，其中，单片机U5的脚5接地，脚 13接电源Vaa，脚6接压力或流量传感器信号11，脚7接差分放大器21。本实施例中，单片机U5所选用的型号为ADG711。以上已对本发明创造的较佳实施例进行了具体说明，但本发明创造并不 限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可 作出种种的等同的变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利 要求所限定的范围内。
权利要求1.一种压力或流量变送器，其特征在于包括一传感器组件，其包括有压力或流量传感器和可自校零的模拟开关；一与传感器组件相连接的信号调理电路，其包括有一差分放大器，用以作为所述信号调理电路的输入级，以及一可编程放大器；一与信号调理电路相连接的控制电路；一基于无线传输协议的无线通信电路，其与控制电路双向连接；以及用以提供电源的电池。
2. 如权利要求1所述的压力或流量变送器，其特征在于所述控制电路 为集合A/D转换、微处理器、电源智能管理的单片机，其还包括一用以提供 微处理器低功耗工作频率的低频震荡电路以及一用以提供微处理器正常工 作频率的高频震荡电路。
3. 如权利要求1所述的压力或流量变送器，其特征在于所述无线通信 电路为ZigBee信号接收及发射天线电路。
4. 如权利要求1、 2、 3或4所述的压力或流量变送器，其特征在于所 述压力或流量传感器输入并连接所述模拟开关；所述模拟开关包括有单片机 U5，所述单片机U5的脚7连接所述差分放大器，所述差分放大器包括有放 大器U3C，所述放大器U3C的脚8连接所述可编程放大器；所述可编程放 大器包括有单片机U4，所述单片机U4的脚2连接所述控制电路；所述控制 电路包括有单片机Ul ，所述单片机Ul的脚32、脚33和脚34与基于ZigBee 无线传输协议的无线通信电路双向连接。
专利摘要本实用新型公开了一种基于微功耗短程无线网络通信技术的压力或流量变送器，其包括一传感器组件，其包括有压力或流量传感器和可自校零的模拟开关；一与传感器组件相连接的信号调理电路，其包括有一差分放大器，用以作为所述信号调理电路的输入级，以及一可编程放大器；一与信号调理电路相连接的控制电路；一基于无线传输协议的无线通信电路，其与控制电路双向连接；以及用以提供电源的电池。本实用新型提供的压力或流量变送器将原有压力或流量变送器信号的有线传输改为无线传输，省去了综合布线的成本；并且功耗低、抗干扰性高、组网灵活、配置快捷。
文档编号G08C17/02GK201166559SQ20082005540
公开日2008年12月17日 申请日期2008年2月3日 优先权日2008年2月3日
发明者叶奕菱, 敏 赵 申请人:赵 敏;叶奕菱