一种矿用全数字压力传感器的制作方法

1.本发明涉及一种煤矿液压支架电液控制系统的主要配套设备，尤其涉及一种矿用全数字压力传感器。


背景技术：

2.顶板事故为煤矿的多发事故，资料显示煤矿生产中40％以上重大事故由顶板事故引起。液压支架是用来支撑采煤工作面矿山压力的结构物，矿压以外载的形式作用于液压支架。因此液压支架支撑力的监测对于顶板安全管理和预防顶板事故的发生都有着重要意义。
3.现有技术中，全数字压力传感器尚未研究。目前，市面上矿井液压支架压力监测主要以模拟信号传输方式为主。模拟信号传输的压力传感器存在寿命短、互换性差、容易受干扰、数据传输时效性差、多源异构数据融合困难等问题，无法真正实现综采工作面智能化控制。
4.有鉴于此，特提出本发明。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供了一种矿用全数字压力传感器，以解决现有技术中存在的上述技术问题。
6.本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
7.本发明的矿用全数字压力传感器，包括壳体、主控芯片、供电单元、总线接口单元、通信总线模块、接收模块；
8.所述通信总线模块用于传输线信号，所述接收模块用于接收线信号；
9.所述总线接口单元连通所述主控芯片，并通过所述通信总线模块连通各个功能单元；
10.所述主控芯片中设有数字化模块，利用所述通信总线模块实现压力信号的数字化输出，并通过所述通信总线模块将压力传感器采集的液压支架顶板压力数据传送到支架控制器；
11.所述供电单元提供供电电压。
12.与现有技术相比，本发明所提供的矿用全数字压力传感器，通过芯片中的数字化模块，利用can总线实现压力信号的数字化输出，与电液控制器相连接，可实时获取液压支架的压力值；颠覆传统模拟信号的架构，采用全数字信号实现驱动，可靠性与准确性更高。
附图说明
13.图1为本发明实施例提供的矿用全数字压力传感器系统原理示意图；
14.图2为本发明实施例的矿用数字压力传感器系统结构示意图；
15.图3为本发明实施例的矿用数字压力传感器电气连接示意图。
16.图中：
17.1、电源，2、can-h，3、can-l，4、gnd。
具体实施方式
18.下面结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例，这并不构成对本发明的限制。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
19.首先对本文中可能使用的术语进行如下说明：
20.术语“和/或”是表示两者任一或两者同时均可实现，例如，x和/或y表示既包括“x”或“y”的情况也包括“x和y”的三种情况。
21.术语“包括”、“包含”、“含有”、“具有”或其它类似语义的描述，应被解释为非排它性的包括。例如：包括某技术特征要素(如原料、组分、成分、载体、剂型、材料、尺寸、零件、部件、机构、装置、步骤、工序、方法、反应条件、加工条件、参数、算法、信号、数据、产品或制品等)，应被解释为不仅包括明确列出的某技术特征要素，还可以包括未明确列出的本领域公知的其它技术特征要素。
22.术语“由
……
组成”表示排除任何未明确列出的技术特征要素。若将该术语用于权利要求中，则该术语将使权利要求成为封闭式，使其不包含除明确列出的技术特征要素以外的技术特征要素，但与其相关的常规杂质除外。如果该术语只是出现在权利要求的某子句中，那么其仅限定在该子句中明确列出的要素，其他子句中所记载的要素并不被排除在整体权利要求之外。
23.除另有明确的规定或限定外，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如：可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本文中的具体含义。
24.术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化描述，而不是明示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本文的限制。
25.本发明实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。本发明实施例中未注明具体条件者，按照本领域常规条件或制造商建议的条件进行。本发明实施例中所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
26.本发明的矿用全数字压力传感器，包括壳体、主控芯片、供电单元、总线接口单元、通信总线模块、接收模块；
27.所述通信总线模块用于传输线信号，所述接收模块用于接收线信号；
28.所述总线接口单元连通所述主控芯片，并通过所述通信总线模块连通各个功能单元；
29.所述主控芯片中设有数字化模块，利用所述通信总线模块实现压力信号的数字化输出，并通过所述通信总线模块将压力传感器采集的液压支架顶板压力数据传送到支架控制器；
30.所述供电单元提供供电电压。
31.感压元件与所述主控芯片相连，通过所述通信总线模块完成传输数据，所述主控芯片对所述感压元件提供控制和信号处理功能。
32.所述压感元件采用钢基溅射镀膜半导体工艺的敏感元件。
33.所述支架控制器连网后，将矿用全数字压力传感器插入束芯接口中，完成该支架控制器对压力传感器数据的采集功能。
34.综上可见，本发明实施例的矿用全数字压力传感器，适用于煤矿井下，其主要功能为：供电后在压力作用下，输出数字压力信号。传感器中信号通过点对点或点对多点传输通道传输数据，具有更多的优势和准确性，可以实现采煤工作面的远程数字化监控。
35.为了更加清晰地展现出本发明所提供的技术方案及所产生的技术效果，下面以具体实施例对本发明实施例所提供的进行详细描述。
36.实施例1
37.如图1至图3所示：
38.包括壳体、主控芯片、供电单元、总线接口单元、通信总线模块、接收模块；
39.所述通信总线模块用于传输线信号，所述接收模块用于接收线信号。所述通信总线模块连通各个功能单元。所述全数字矿用压力传感器感压元件与主控芯片相连，通过总线模块完成传输数据功能；主控芯片对整个模块提供控制和信号处理功能，供电单元提供电压，总线接口单元连通主控芯片，通信总线模块连通各个功能单元；
40.全数字矿用压力传感器中，钢基溅射镀膜半导体工艺的敏感元件作为压力检测装置，通过芯片中的数字化模块，利用can总线实现压力信号的数字化输出，通过can总线将压力传感器采集的液压支架顶板压力数据，传送到支架控制器；
41.支架控制器连网后，将矿用全数字压力传感器插入束芯接口中，完成该支架控制器对压力传感器数据的采集功能。
42.矿用全数字压力传感器通过can总线通信的方式，与电液控制器相连接，可实时获取液压支架的压力值；颠覆传统模拟信号的架构，采用全数字信号实现驱动，可靠性与准确性更高。
43.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。本文背景技术部分公开的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。