压力传感器信号调理电路及装置的制作方法

1.本实用新型涉及传感器技术领域，尤其涉及一种压力传感器信号调理电路及装置。


背景技术：

2.压力传感器具有结构简单，体积小等突出特点，广泛应用于科学研究、航空航天和工业过程控制中，也是自动化检测及仪表设计行业的基础元件。其中，压力传感器的采集过程需要将压力信号转换为易传输与处理的电信号，通常压力传感器输出的微小信号需通过后续的电路进行信号调理后，才能得到满足要求的压力检测电信号。信号调理包括温度误差补偿，失调补偿，信号放大与平移等技术。
3.目前，随着压力传感器在各个领域的广泛应用和发展，对压力传感器的工作范围和精度提出了更高的要求。但是，通用的应用于工业自动化领域控制设备中将压力传感器信号调理成标准信号的电路，采用多级运放处理信号，且大多是4～20ma输出，其不足之处是环境适应能力差，精度不高，使其调理过程出现误差，影响输出结果的准确性。
4.上述内容仅用于辅助理解本实用新型的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。


技术实现要素：

5.本实用新型的主要目的在于提出一种压力传感器信号调理电路及装置，旨在解决现有压力传感器在进行调理时环境适应能力差，精度不高使调理过程出现误差的技术问题。
6.为实现上述目的，本实用新型提出一种压力传感器信号调理电路，所述压力传感器信号调理电路包括依次连接的控制模块、开关模块以及插件模块，所述插件模块包括若干第一插接件以及串口接口；所述第一插接件的输入端与所述开关模块的输出端连接，所述第一插接件的输出端与压力传感器连接；所述串口接口的输入端与所述开关模块的输出端连接，所述串口接口的输出端与插针夹具连接；其中，
7.所述控制模块，用于在接收到调理信号时，根据所述调理信号连通所述开关模块中对应的调理支路；
8.所述开关模块，用于在所述开关模块中对应的调理支路连通时，输出所述调理信号至所述插件模块；
9.所述插件模块，用于在接收到所述调理信号时，通过所述第一插接件将所述调理信号传输至所述压力传感器，以实现对所述压力传感器进行信号调理。
10.可选地，所述开关模块包括第一继电器以及第一通气电磁阀，所述第一继电器为二组触点控制继电器；其中，
11.所述第一继电器的线圈一端与所述控制模块中第一端口的正极连接，所述第一继电器的线圈另一端与所述控制模块中第一端口的负极连接；
12.所述第一继电器的第一触点与所述控制模块中第一端口的正极连接，所述第一继电器的第二触点与所述第一通气电磁阀的一端连接，所述第一继电器的第三触点与所述第一通气电磁阀的另一端连接，所述第一继电器的第四触点与所述控制模块中第一端口的负极连接。
13.可选地，所述开关模块还包括第二继电器以及第二通气电磁阀，所述第二继电器为二组触点控制继电器；其中，
14.所述第二继电器的线圈一端与所述控制模块中第二端口的正极连接，所述第二继电器的线圈另一端与所述控制模块中第二端口的负极连接；
15.所述第二继电器的第一触点与所述控制模块中第二端口的正极连接，所述第二继电器的第二触点与所述第二通气电磁阀的一端连接，所述第二继电器的第三触点与所述第二通气电磁阀的另一端连接，所述第二继电器的第四触点与所述控制模块中第二端口的负极连接。
16.可选地，所述开关模块还包括第三继电器以及第一磁感应开关，所述第三继电器为一组触点控制继电器；其中，
17.所述第一磁感应开关的一端与所述控制模块中第三端口的正极连接，所述第一磁感应开关的另一端与所述第三继电器的线圈一端连接，所述第三继电器的线圈另一端与所述控制模块中第三端口的负极连接。
18.可选地，所述开关模块还包括第四继电器以及第二磁感应开关，所述第四继电器为一组触点控制继电器；其中，
19.所述第二磁感应开关的一端与所述控制模块中第四端口的正极连接，所述第二磁感应开关的另一端与所述第四继电器的线圈一端连接，所述第四继电器的线圈另一端与所述控制模块中第四端口的负极连接。
20.可选地，所述开关模块还包括第五继电器以及第一下压电磁阀，所述第五继电器为一组触点控制继电器；其中，
21.所述第五继电器的第一触点和所述第三继电器的第一触点分别与所述控制模块中第五端口的正极连接，所述第五继电器的第二触点和所述第三继电器的第二触点分别与所述第一下压电磁阀的一端连接，所述第一下压电磁阀的另一端与所述控制模块中第五端口的负极连接。
22.可选地，所述开关模块还包括第二下压电磁阀；其中，
23.所述第五继电器的第三触点和所述第四继电器的第一触点与所述控制模块中第六端口的正极连接，所述第五继电器的第四触点和所述第四继电器的第二触点与所述第二下压电磁阀的一端连接，所述第二下压电磁阀的另一端与所述控制模块中第六端口的负极连接。
24.可选地，所述开关模块还包括第六继电器，所述第六继电器为一组触点控制继电器；其中，
25.所述第六继电器的第一触点与所述控制模块中第七端口的正极连接，所述第六继电器的第二触点与所述控制模块中第七端口的负极连接。
26.可选地，所述串口接口包括公头接口以及母头接口；其中，
27.所述母头接口的输入端与所述控制模块的输出端连接，所述母头接口的输出端与
所述公头接口的输入端连接，所述公头接口的输出端与所述插针夹具连接。
28.为实现上述目的，本实用新型还提出一种压力传感器信号调理装置，所述压力传感器信号调理装置包括如上文所述的压力传感器信号调理电路
29.本实用新型提出一种压力传感器信号调理电路，所述压力传感器信号调理电路包括依次连接的控制模块、开关模块以及插件模块，所述插件模块包括若干第一插接件以及串口接口；所述第一插接件的输入端与所述开关模块的输出端连接，所述第一插接件的输出端与压力传感器连接；所述串口接口的输入端与所述开关模块的输出端连接，所述串口接口的输出端与插针夹具连接；其中，所述控制模块，用于在接收到调理信号时，根据所述调理信号连通所述开关模块中对应的调理支路；所述开关模块，用于在所述开关模块中对应的调理支路连通时，输出所述调理信号至所述插件模块；所述插件模块，用于在接收到所述调理信号时，通过所述第一插接件将所述调理信号传输至所述压力传感器，以实现对所述压力传感器进行信号调理。本实用新型中，将待调理的压力传感器与插件模块连接，通过开关模块的导通关断连通对应的调理支路，通过插接件和串口接口稳定实现对压力传感器的调理过程，解决了现有压力传感器在进行调理时环境适应能力差，精度不高使调理过程出现误差的技术问题。
附图说明
30.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，下面将对实施例或现有技术描述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示出的结构获得其他的附图。
31.图1为本实用新型压力传感器信号调理电路一实施例的功能模块图；
32.图2为本实用新型压力传感器信号调理电路一实施例的电路结构示意图；
33.图3为本实用新型压力传感器信号调理电路一实施例的开关模块的电路结构示意图；
34.图4为本实用新型压力传感器信号调理电路一实施例的插件模块的电路结构示意图。
35.附图标号说明：
36.37.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
38.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，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，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在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
39.需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
40.另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
41.本实用新型提出一种压力传感器信号调理电路。
42.参照图1，在本实用新型实施例中，所述压力传感器信号调理电路包括依次连接的控制模块100、开关模块200以及插件模块300，所述插件模块300包括若干第一插接件以及串口接口；所述第一插接件的输入端与所述开关模块200的输出端连接，所述第一插接件的输出端与压力传感器连接；所述串口接口的输入端与所述开关模块200的输出端连接，所述串口接口的输出端与插针夹具连接；其中，
43.所述控制模块100，用于在接收到调理信号时，根据所述调理信号连通所述开关模块200中对应的调理支路。本实施例中，所述控制模块100可以包括通用通信板，该通用通信板的类型可以根据实际需要选择，该通用通信板具有若干端口，例如第一端口、第二端口以及第三端口等，可以根据实际需要在通用通信板的端口上连接开关电路，本实施例以控制模块100具有第一端口至第七端口进行说明，上述各端口可以连接开关、继电器或电磁阀等，实现相应功能，因此，可以根据实际需要进行端口增减，本实施例对此并不加以限制。
44.具体地，所述控制模块100可以与插件模块300中若干第一插接件以及串口接口连接，通过控制模块100将调理信号通过对应的调理支路发送至插件模块300连接的压力传感器。
45.所述开关模块200，用于在所述开关模块200中对应的调理支路连通时，输出所述调理信号至所述插件模块300。本实施例中，开关模块200可以包括若干继电器，继电器的线圈依次连接构成支路与通用通信板对应的端口连接，上述继电器可以为三组触点控制继电器，例如继电器为三组触点控制继电器可以包括三个输入触点和六个输出触点，输出触点分别与插件模块300中的第一插接件及串口接口等连接，开关模块200通过上述继电器从而形成若干调理支路至与第一插接件连接的待调理的压力传感器，在接收到调理信号时，根据所述调理信号连通所述开关模块200中对应的调理支路实现对压力传感器进行信号调理。
46.所述插件模块300，用于在接收到所述调理信号时，通过所述第一插接件将所述调理信号传输至所述压力传感器，以实现对所述压力传感器进行信号调理。本实施例中，插件模块300可以包括若干第一插接件及串口接口，若干第一插接件及串口接口的输入端分别与所述开关模块200的输出端连接，待调理的压力传感器与该第一插接件连接，该第一插接件的类型与压力传感器的类型相对应，本实施例以第一插接件的类型为ptc04或者idt进行说明，本实施例对第一插接件的具体类型并不加以限制。该串口接口的输出端可以与插针夹具连接，该插针夹具可以连接的待调理的压力传感器，在接收到调理信号时，根据所述调理信号连通所述开关模块200中对应的调理支路实现对压力传感器进行信号调理。
47.易于理解的是，插件模块300还可以包括数据采集卡，数据采集卡的输出端与上位机连接，该数据采集卡用于采集压力传感器调理后的信号并将调理后的信号反馈至上位机，便于检测人员可以对压力传感器的调理量程是否符合量程标准进行判断。
48.需要说明的是，压力传感器的采集过程需要将压力信号转换为易传输与处理的电信号，通常压力传感器输出的微小信号需通过后续的电路进行信号调理后，才能得到满足要求的压力检测电信号。信号调理过程可以包括温度误差补偿，失调补偿，信号放大与平移等技术。
49.本实施例提出一种压力传感器信号调理电路，所述压力传感器信号调理电路包括依次连接的控制模块100、开关模块200以及插件模块300，所述插件模块300包括若干第一插接件以及串口接口；所述第一插接件的输入端与所述开关模块200的输出端连接，所述第一插接件的输出端与压力传感器连接；所述串口接口的输入端与所述开关模块200的输出端连接，所述串口接口的输出端与插针夹具连接；其中，所述控制模块100，用于在接收到调理信号时，根据所述调理信号连通所述开关模块200中对应的调理支路；所述开关模块200，还用于在所述开关模块200中对应的调理支路连通时，输出所述调理信号至所述插件模块300；所述插件模块300，用于在接收到所述调理信号时，通过所述第一插接件将所述调理信号传输至所述压力传感器，以实现对所述压力传感器进行信号调理。本实施例中，将待调理的压力传感器与插件模块连接，通过开关模块的导通关断连通对应的调理支路，通过第一插接件和串口接口稳定实现对压力传感器的调理过程，解决了现有压力传感器在进行调理时环境适应能力差，精度不高使调理过程出现误差的技术问题。
50.进一步地，参照图2，所述开关模块200包括第一继电器ka1以及第一通气电磁阀yv1，所述第一继电器ka1为二组触点控制继电器；其中，
51.所述第一继电器ka1的线圈一端与所述控制模块100中第一端口jp1的正极连接，所述第一继电器ka1的线圈另一端与所述控制模块100中第一端口jp1的负极连接；
52.所述第一继电器ka1的第一触点与所述控制模块100中第一端口jp1的正极连接，所述第一继电器ka1的第二触点与所述第一通气电磁阀yv1的一端连接，所述第一继电器ka1的第三触点与所述第一通气电磁阀yv1的另一端连接，所述第一继电器ka1的第四触点与所述控制模块100中第一端口jp1的负极连接。
53.需要说明的是，本实施例以控制模块100可以与插件模块300中若干第一插接件ptc以及串口接口连接，通过控制模块100将调理信号通过对应的调理支路发送至插件模块300连接的压力传感器进行说明，控制模块100中通用通信板可以包括若干端口，压力传感器信号调理电路可以设置有磁感应开关和电磁阀等检测部件，磁感应开关和电磁阀等检测
部件与通用通信板的端口连接，能够实现对调理过程中动作进行检测，能够起到提示工作状态及保护操作人员安全的效果。
54.具体地，开关模块200包括第一继电器ka1以及第一通气电磁阀yv1，第一继电器ka1可以为两组触点控制继电器，第一继电器ka1的第一触点与电源正极连接，第一继电器ka1的第二触点与第一通气电磁阀yv1的一端连接，第一继电器ka1的第三触点与第一通气电磁阀yv1的另一端连接，第一继电器ka1的第四触点与电源负极连接，该第一通气电磁阀yv1可以为压力传感器信号调理装置中一端例如a通气口的通气三通电磁阀。
55.进一步地，参照图2，所述开关模块200还包括第二继电器ka2以及第二通气电磁阀yv2，所述第二继电器ka2为二组触点控制继电器；其中，
56.所述第二继电器ka2的线圈一端与所述控制模块100中第二端口jp2的正极连接，所述第二继电器ka2的线圈另一端与所述控制模块100中第二端口jp2的负极连接；
57.所述第二继电器ka2的第一触点与所述控制模块100中第二端口jp2的正极连接，所述第二继电器ka2的第二触点与所述第二通气电磁阀yv2的一端连接，所述第二继电器ka2的第三触点与所述第二通气电磁阀yv2的另一端连接，所述第二继电器ka2的第四触点与所述控制模块100中第二端口jp2的负极连接。
58.需要说明的是，开关模块200还可以包括第二继电器ka2以及第二通气电磁阀yv2，第二继电器ka2可以为两组触点控制继电器，第二继电器ka2的第一触点与电源正极连接，第二继电器ka2的第二触点与第二通气电磁阀yv2的一端连接，第二继电器ka2的第三触点与第二通气电磁阀yv2的另一端连接，第二继电器ka2的第四触点与电源负极连接，该第二通气电磁阀yv2可以为压力传感器信号调理装置中一端例如b通气口的通气三通电磁阀。
59.进一步地，参照图2，所述开关模块200还包括第三继电器ka3以及第一磁感应开关snc1，所述第三继电器ka3为一组触点控制继电器；其中，
60.所述第一磁感应开关snc1的一端与所述控制模块100中第三端口jp3的正极连接，所述第一磁感应开关snc1的另一端与所述第三继电器ka3的线圈一端连接，所述第三继电器ka3的线圈另一端与所述控制模块100中第三端口jp3的负极连接。
61.应当理解的是，压力传感器信号调理电路还可以包括若干磁感应开关，磁感应开关的具体数量可以根据实际需要设置，本实施例对此并不加以限制。所述开关模块200还可以包括第三继电器ka3以及第一磁感应开关snc1，该第一磁感应开关snc1的一端与电源正极连接，该第一磁感应开关snc1的另一端与第三继电器ka3连接，第三继电器ka3的继电器触点在闭合后，可向上位机传输提示信号，该提示信号可表明第一磁感应开关snc1检测到动作机构到位及检测压力传感器的压力值达到了预设压力值，从而提示工作状态。
62.进一步地，参照图2，所述开关模块200还包括第四继电器ka4以及第二磁感应开关snc2，所述第四继电器ka4为一组触点控制继电器；其中，
63.所述第二磁感应开关snc2的一端与所述控制模块100中第四端口jp4的正极连接，所述第二磁感应开关snc2的另一端与所述第四继电器ka4的线圈一端连接，所述第四继电器ka4的线圈另一端与所述控制模块100中第四端口jp4的负极连接。
64.需要说明的是，所述开关模块200还可以包括第四继电器ka4以及第二磁感应开关snc2，该第二磁感应开关snc2的一端与电源正极连接，该第二磁感应开关snc2的另一端与第四继电器ka4连接，第四继电器ka4的继电器触点在闭合后，可向上位机传输提示信号，该
提示信号可表明第二磁感应开关snc2检测到动作机构到位及检测压力传感器的压力值达到了预设压力值，从而提示工作状态。
65.进一步地，参照图3，所述开关模块200还包括第五继电器ka5以及第一下压电磁阀yv3，所述第五继电器ka5为一组触点控制继电器；其中，
66.所述第五继电器ka5的第一触点和所述第三继电器ka3的第一触点分别与所述控制模块100中第五端口jp5的正极连接，所述第五继电器ka5的第二触点和所述第三继电器ka3的第二触点分别与所述第一下压电磁阀yv3的一端连接，所述第一下压电磁阀yv3的另一端与所述控制模块100中第五端口jp5的负极连接。
67.需要说明的是，所述第五继电器ka5和第三继电器ka3为两组触点控制继电器，压力传感器信号调理电路还可以包括若干下压电磁阀，下压电磁阀的具体数量可以根据实际需要设置，本实施例对此并不加以限制。开关模块200还可以包括第五继电器ka5以及第一下压电磁阀yv3，该第一下压电磁阀yv3受第五继电器ka5控制，压力传感器信号调理装置在工作时，装载有待调理的压力传感器的平台可以根据第一下压电磁阀yv3运作，下压待调理的压力传感器使压力传感器与第一插接件ptc或者插针夹具连接。
68.进一步地，继续参照图3，所述开关模块200还包括第二下压电磁阀yv4；其中，
69.所述第五继电器ka5的第三触点和所述第四继电器ka4的第一触点与所述控制模块100中第六端口jp6的正极连接，所述第五继电器ka5的第四触点和所述第四继电器ka4的第二触点与所述第二下压电磁阀yv4的一端连接，所述第二下压电磁阀yv4的另一端与所述控制模块100中第六端口jp6的负极连接。
70.需要说明的是，所述第五继电器ka5和第四继电器ka4为两组触点控制继电器，下压电磁阀的具体数量可以根据实际需要设置，本实施例对此并不加以限制。本实施例以两个下压电磁阀进行说明，开关模块200还可以包括第二下压电磁阀yv4，该第二下压电磁阀yv4受第五继电器ka5和第四继电器ka4控制，压力传感器信号调理装置在工作时，装载有待调理的压力传感器的平台可以根据第二下压电磁阀yv4运作，下压待调理的压力传感器使压力传感器与第一插接件ptc或者插针夹具连接。
71.进一步地，继续参照图2，所述开关模块200还包括第六继电器ka6，所述第六继电器ka6为一组触点控制继电器；其中，
72.所述第六继电器ka6的第一触点与所述控制模块100中第七端口jp7的正极连接，所述第六继电器ka6的第二触点与所述控制模块100中第七端口jp7的负极连接。
73.需要说明的是，开关模块200还包括第六继电器ka6和第七继电器ka7，所述第六继电器ka6和第七继电器ka7为一组触点控制继电器，压力传感器信号调理电路还可以包括若干光栅kg，其中一个光栅kg的第一端与电源正极连接，光栅kg的第二端与第六继电器ka6线圈的第一端连接，第六继电器ka6线圈的第二端与电源正极连接，光栅kg的第二端与电源负极连接。另一个光栅kg的第一端与电源正极连接，该光栅kg的第二端与第七继电器ka7线圈的第一端连接，第七继电器ka7线圈的第二端与电源正极连接，该光栅kg的第二端与电源负极连接。第六继电器ka6和第七继电器ka7可为中间继电器。光栅kg在检测到物体时，输出触发信号，使第六继电器ka6和第七继电器ka7产生动作，从而可实现检测是否有物体经过。通常，光栅kg用于在工作时，检测是否人体接触，保护人员安全。
74.易于理解的是，本实施例中可以包括若干组继电器与光栅组成的电路，本实施例
以两组继电器和光栅组成的电路进行说明，本实施例对具体设置继电器与光栅组成的电路的数量并不加以限制。
75.需要说明的是，压力传感器信号调理电路还可以包括若干前后电磁阀，前后电磁阀的具体数量可以根据实际需要设置，本实施例对此并不加以限制。压力传感器信号调理装置在工作时，装载有待调理的压力传感器的平台可以根据前后电磁阀运作，可以使待调理的压力传感器前后移动，使得待调理的压力传感器与压力传感器信号调理装置连接。
76.进一步地，所述串口接口dip包括公头接口以及母头接口；其中，
77.所述母头接口的输入端与所述控制模块100的输出端连接，所述母头接口的输出端与所述公头接口的输入端连接，所述公头接口的输出端与所述插针夹具连接。
78.需要说明的是，串口接口dip可以包括公头接口以及母头接口，该公头接口和母头接口对应连接，可以使公头接口连接到插针夹具接入压力传感器信号调理电路。
79.易于理解的是，参照图4，本实施例以所述控制模块100可以与插件模块300中若干第一插接件ptc以及串口接口dip连接进行说明，通过控制模块100将调理信号通过对应的调理支路发送至插件模块300连接的压力传感器。所述插件模块300包括若干第一插接件ptc以及串口接口dip；所述第一插接件ptc的输入端与所述控制模块100的输出端连接，所述第一插接件ptc的输出端与压力传感器连接；所述串口接口dip的输入端与所述控制模块100的输出端连接，所述串口接口dip的输出端与插针夹具连接。本实施例以第一插接件的类型为ptc04进行说明，本实施例对第一插接件的具体类型并不加以限制。该串口接口dip的输出端可以与插针夹具连接，该插针夹具可以连接的待调理的压力传感器，在接收到调理信号时，根据所述调理信号连通对应的调理支路实现对压力传感器进行信号调理。
80.为实现上述目的，本实用新型还提出一种压力传感器信号调理装置，所述压力传感器信号调理装置包括如上所述的压力传感器信号调理电路。该压力传感器信号调理电路的具体结构参照上述实施例，由于本压力传感器信号调理装置采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
81.以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。