專利名稱：基于電阻應變片的智能壓力檢測系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及數(shù)據(jù)采集領域，具體的說，是基于電阻應變片的智能壓力檢測系統(tǒng)。
背景技術：
壓力測量對實時監(jiān)測和安全生產(chǎn)具有重要的意義。在工業(yè)生產(chǎn)中，為了高效、安全生產(chǎn)，必須有效控制生產(chǎn)過程中的諸如壓力、流量、溫度等主要參數(shù)。由于壓力控制在生產(chǎn)過程中起著決定性的安全作用，因此有必要準確測量壓力。而現(xiàn)有的壓力檢測技術中，往往存在壓力檢測精度不夠的問題，而且結構復雜，不易控制。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供基于電阻應變片的智能壓力檢測系統(tǒng)，通過變壓式壓力傳感器將壓力信號轉化成電信號，結構簡單，靈敏可靠；通過LED顯示器顯示輸出，使得用戶能夠更直觀地接收到檢測結果，本實用新型主要針對工業(yè)生產(chǎn)中的壓力檢測，有效地提高了整個系統(tǒng)的工作效率。本實用新型通過下述技術方案實現(xiàn):基于電阻應變片的智能壓力檢測系統(tǒng)，包括單片機，以及分別連接在單片機上的鍵盤、LED顯示器和A/D轉換器，還包括連接在A/D轉換器上的信號放大器，以及與信號放大器相連的應變式壓力傳感器。應變式壓力傳感器內(nèi)設有電阻應變片；應變式壓力傳感器是把壓力的變化轉換成電阻值的變化來進行測量的，電阻應變片是由金屬導體或半導體制成的電阻體，是一種將被測件上的應變變化轉換成為一種電信號的敏感器件。它是壓阻式應變傳感器的主要組成部分之一。電阻應變片內(nèi)的敏感器隨著外部的壓力產(chǎn)生形變，使得阻值發(fā)生改變，從而使加在電阻上的電壓發(fā)生變化。電阻應變片在受壓時，其形狀會發(fā)生改變，橫截面和長度都會發(fā)生變化，阻值也隨形狀變化而變化。電阻應變片包括基片、與基片相配合定位的覆蓋片、夾在基片和覆蓋片之間的敏感器以及與敏感器相連接的引線。應變式壓力傳感器采用全橋差動電路的連接方式，工作時將四個電阻應變片接入電橋的相鄰兩臂。電阻應變片在受力時產(chǎn)生的阻值變化通常較小，所以將電阻應變片組成應變電橋，不僅可以消除非線性誤差，而且還提高了電橋的輸出靈敏度，同時還有溫度補償?shù)淖饔谩Ｐ盘柗糯笃鳛槿\放大器，三運放大器由三個集成運算放大器組成，通過三運放大器將信號放大，不僅有效放大了信號，還把誤差降到了最低。單片機為AT89C51單片機。本實用新型與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點及有益效果:( I)本實用新型采用了應變式壓力傳感器，可根據(jù)電阻應變片內(nèi)敏感器2因受壓變形所產(chǎn)生的電阻的變化，將壓力信號轉化成電信號，從而測出壓力大小。它結構簡單，體積小，使用方便，性能穩(wěn)定可靠，靈敏度高，動態(tài)響應快。(2)本實用新型中應變式壓力傳感器采用了全橋差動的連接方式，結構簡單，并且消除了非線性誤差，還提高了輸出靈敏度，具有溫度補償?shù)淖饔谩?3)本實用新型中的放大器采用了三運放大器，三運放大器靈敏度高，易驅動，對信號的影響很小，對整個系統(tǒng)的測量精度有很大提高。

圖1為本實用新型的結構框圖。圖2為電阻應變片的結構示意圖。其中1_基片，2_敏感器,3_覆蓋片,4_引線。
具體實施方式
下面結合實施例對本實用新型作進一步地詳細說明，但本實用新型的實施方式不限于此。實施例:基于電阻應變片的智能壓力檢測系統(tǒng)，其結構如圖1所示，包括單片機，以及分別連接在單片機上的鍵盤、LED顯示器和A/D轉換器，還包括連接在A/D轉換器上的信號放大器，以及與信號放大器相連的應變式壓力傳感器。應變式壓力傳感器內(nèi)設有電阻應變片。電阻應變片的結構如圖2所示，包括基片1、與基片I相配合定位的覆蓋片3、夾在基片I和覆蓋片3之間的敏感器2以及與敏感器2相連接的引線4。應變式壓力傳感器采用全橋差動電路的連接方式。信號放大器為三運放大器。單片機為AT89C51單片機。本實用新型在實用時，將應變式壓力傳感器按照全橋差動電路連接方式，通過粘合劑粘合在所需測量的位置。接通電源后，系統(tǒng)初始化。在測量過程中，應變式壓力傳感器中的敏感器2受壓變形，其電阻值也隨之改變，通過應變式壓力傳感器的電流也隨之發(fā)生變化，于是將壓力信號轉化成了電信號，并通過引線4傳送出去。在此過程中基片I和覆蓋片3對敏感器2和引線4也起到了一定的保護作用。變壓式壓力傳感器采用全橋差動連接方式連接，不僅消除了測量過程中的非線性誤差，還提高了電橋的輸出靈敏度，同時還起到了溫度補償?shù)淖饔?。但是由于敏感器的變形是微小的，所以產(chǎn)生這種電信號是比較微弱的。因此電信號需要經(jīng)過三運放大器進行信號放大，三運放大器有三個集成運算放大器組成，具有很高的輸入阻抗，對信號的影響極小，把測量誤差降到了最低。電信號經(jīng)過三運放大器放大后，送至A/D轉換器，然后將模擬信號轉換成單片機可以識別的數(shù)字信號，單片機計算處理后，將信號轉換成LED顯示器可以識別的信息，最后顯示輸出。用戶還可以通過鍵盤想計算機系統(tǒng)輸入各種數(shù)據(jù)和命令，對單片機系統(tǒng)進行設置，實現(xiàn)人機交互。以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型做任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實用新型的技術實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權利要求1.基于電阻應變片的智能壓力檢測系統(tǒng)，包括單片機，以及分別連接在單片機上的鍵盤、LED顯示器和A/D轉換器，其特征在于:還包括連接在A/D轉換器上的信號放大器，以及與信號放大器相連的應變式壓力傳感器。
2.根據(jù)權利要求1所述的基于電阻應變片的智能壓力檢測系統(tǒng)，其特征在于:在所述的應變式壓力傳感器內(nèi)設有電阻應變片。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的基于電阻應變片的智能壓力檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述的電阻應變片包括基片(I)、與基片(I)相配合定位的覆蓋片(3)、夾在基片(I)和覆蓋片(3)之間的敏感器(2)以及與敏感器(2)相連接的引線(4)。
4.根據(jù)權利要求3所述的基于電阻應變片的智能壓力檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述的應變式壓力傳感器采用全橋差動電路的連接方式。
5.根據(jù)權利要求1所述的基于電阻應變片的智能壓力檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述的信號放大器為三運放大器。
6.根據(jù)權利要求1所述的基于電阻應變片的智能壓力檢測系統(tǒng)，起特征在于:所述的單片機為AT89C51單片機。
專利摘要本實用新型公開了基于電阻應變片的智能壓力檢測系統(tǒng)，包括單片機，以及分別連接在單片機上的鍵盤、LED顯示器和A/D轉換器，還包括連接在A/D轉換器上的信號放大器，以及與信號放大器上相連的應變式壓力傳感器。本實用新型采用了應變式壓力傳感器，并將之全橋差動連接，還使用了三運放大器，與現(xiàn)有技術相比，結構更簡單，靈敏更度高，響應更快，測量精度更好。
文檔編號G01L9/04GK203011606SQ201220602330
公開日2013年6月19日 申請日期2012年11月15日 優(yōu)先權日2012年11月15日
發(fā)明者文涵靈 申請人:成都卓程科技有限公司