本實用新型屬于儀器儀表技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

變送器是工業(yè)過程控制中最重要的現(xiàn)場儀表，可用于壓力、差壓、溫度、液位、流量等多種參數(shù)的測量。它通過傳感器對過程變量進行檢測，經(jīng)過轉(zhuǎn)換后成為數(shù)字信號，或直接通過數(shù)字通訊方式與控制室交換信息。隨著工業(yè)過程控制系統(tǒng)自動化水平的不斷提高，工藝流程的大型化、復(fù)雜化及計算機控制的應(yīng)用，對變進器的性能、功能、智能化程度、通訊規(guī)程、測量精度、量程比、長期穩(wěn)定性、各種影響量指標(biāo)等都提出了新的更高要求。變送器的優(yōu)劣，直接關(guān)系到整個控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性與安全性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種壓力變送器，實現(xiàn)了傳輸信號和采集信號時的高抗干擾能力和低功耗功能，適用于無人職守的強電磁干擾環(huán)境。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案：

一種壓力變送器，包括主控制器IC5、壓力傳感器單元、信號傳輸單元、電源單元、溫度補償單元、低功耗檢測單元、地線GND和地線AGND；

主控制器IC5的22腳連接地線GND，主控制器IC5的3-8腳均連接地線AGND；

壓力傳感器單元包括雙運算放大器IC3、壓力傳感器CGQ1、三極管A2、三極管A3、測試接線端子CSJ1、二極管D12、電阻R3、電阻R15、電阻R18、電阻R7、電阻R10、電阻QR23、電阻WR1、電阻WR2、電容C17、電容C10、電容C18和電容C19，二極管D12的正極連接地線AGND，二極管D12的負極通過電阻R3連接雙運算放大器IC3的8腳，電容C17與二極管D12并聯(lián)連接在一起，二極管D12的負極還通過電阻WR1連接雙運算放大器IC3的3腳，二極管D12的正極還通過電阻WR2連接雙運算放大器IC3的3腳，雙運算放大器IC3的2 腳連接壓力傳感器CGQ1的3腳，雙運算放大器IC3的1腳連接壓力傳感器CGQ1的1腳，雙運算放大器IC3的4腳連接地線AGND，雙運算放大器IC3的8腳連接三極管A2的集電極，三極管A2的基極連接三極管A3的集電極，三極管A3的發(fā)射極連接地線AGND，三極管A3的基極通過電阻QR23連接測試接線端子CSJ1的2腳，三極管A2的發(fā)射極連接測試端子CSJ1的1腳，三極管A3的基極通過電阻R10連接地線AGND，測試端子CSJ1的3腳連接主控制器IC5的20腳，壓力傳感器CGQ1的2腳和4腳之間連接有電容C10，壓力傳感器CGQ1的2腳通過電阻R15連接主控制器IC5的1腳，壓力傳感器CGQ1的4腳通過電阻R15連接主控制器IC5的2腳，主控制器IC5的1腳還通過電容C18連接地線AGND，主控制器IC5的2腳還通過C19連接地線AGND；

信號傳輸單元包括485芯片U5、電阻R33、電阻R34、電阻R35、電阻R36、TVS保護器D8、TVS保護器D16和TVS保護器D17，485芯片U5的2腳和3腳均通過電阻R33連接主控制器IC5的25腳，485芯片U5的1腳連接主控制器IC5的23腳，485芯片U5的4腳連接主控制器IC5的24腳，485芯片U5的5腳連接地線GND，485芯片U5的7腳通過電阻R34連接TVS保護器D8的1腳，485芯片U5的6腳通過電阻R35連接TVS保護器D8的2腳，TVS保護器D8的1腳和2腳之間連接有電阻R36，TVS保護器D8的1腳連接TVS保護器D17的1腳，TVS保護器D8的2腳連接TVS保護器D16的1腳，TVS保護器D17的2腳和TVS保護器D16的2腳均連接地線GND，TVS保護器D8的1腳和2腳構(gòu)成了所述一種壓力變送器的信號輸出端；

電源單元包括穩(wěn)壓芯片IC1、穩(wěn)壓芯片IC11、電池BT1、電容C7、電容C8、電容C9、電容C3、電容C6、電容C2、電容C1、電阻R8和磁珠R27，穩(wěn)壓芯片IC1的1腳連接電池BT1的正極，電池BT1的正極還連接三極管A2的發(fā)射極，電池BT1的負極連接地線GND，穩(wěn)壓芯片IC1的2腳連接地線GND，電池BT1的正極還通過并聯(lián)連接在一起的電容C2和電容C1連接地線GND，穩(wěn)壓芯片IC1的1腳和3腳連接在一起，穩(wěn)壓芯片IC1的5腳連接電阻R8的2腳，電阻R8的1腳通過并聯(lián)在一起的電容C7和電容C8連接地線GND，電阻R8的1腳輸出電源VCC，電阻R8的2腳還通過電容C9連接地線GND，穩(wěn)壓芯片IC1的1腳還連接穩(wěn)壓芯片IC11的1腳，穩(wěn)壓芯片IC11的3腳連接主控制器IC5的19腳，穩(wěn)壓芯片IC11的5腳通過并聯(lián)在一起的電容C3和電容C6連接地線，穩(wěn)壓芯片IC11的5腳輸出電源VCC485，地線GND和地線AGND之間連接有磁珠R27；

溫度補償單元包括熱敏電阻RT、電位器R5、電阻RS、電阻R1、電容C11、電阻R28和電阻R29，熱敏電阻RT的1腳、電阻RS的1腳和電阻R1的1腳均通過電容C11連接地線GND，熱敏電阻RT的2腳通過電位器R5連接主控制器IC5的28腳，電阻RS的2腳連接主控制器IC5的27腳，電阻R1的2腳連接主控制器IC5的13腳，電阻R28的1腳連接電阻R8的1腳，電阻R28的2腳通過電阻R29連接地線GND，電阻R28的2腳還連接主控制器IC5的30腳，電阻R30的1腳通過電阻R4連接電池BT1的正極，電阻R30的2腳連接主控制器IC5的29腳，電阻R30的2腳通過電阻R31連接地線GND。

所述主控制器的型號為C8051F350；所述雙運算放大器IC3的型號為LM358。

所述壓力傳感器CGQ1的型號為XJC-Y04。

所述485芯片U5的型號為MAX3485ESA。

所述TVS保護器D8、TVS保護器D16和TVS保護器D17的型號均為TVS-SMD-BAV99/SOT_0。

所述穩(wěn)壓芯片IC1和穩(wěn)壓芯片IC11的型號均為S818；所述熱敏電阻RT的型號為PT100。

所述測試接線端子CSJ1的型號為LZ1RM-3.5。

本實用新型所述的一種壓力變送器，通過恒流源設(shè)計和雙電源設(shè)計，實現(xiàn)了傳輸信號和采集信號時的高抗干擾能力和低功耗功能，適用于無人職守的強電磁干擾環(huán)境。

附圖說明

圖1是本實用新型的主控制器IC5的原理圖；

圖2是本實用新型的電源單元原理圖；

圖3是本實用新型的信號傳輸單元原理圖；

圖4是本實用新型的溫度補償單元和低功耗檢測單元原理圖；

圖5是本實用新型的壓力傳感器單元原理圖。

具體實施方式

如圖1-5所示的一種壓力變送器，包括主控制器IC5、壓力傳感器單元、信號傳輸單元、電源單元、溫度補償單元、低功耗檢測單元、地線GND和地線AGND；

主控制器IC5的22腳連接地線GND，主控制器IC5的3-8腳均連接地線AGND；

壓力傳感器單元包括雙運算放大器IC3、壓力傳感器CGQ1、三極管A2、三極管A3、測試接線端子CSJ1、二極管D12、電阻R3、電阻R15、電阻R18、電阻R7、電阻R10、電阻QR23、電阻WR1、電阻WR2、電容C17、電容C10、電容C18和電容C19，二極管D12的正極連接地線AGND，二極管D12的負極通過電阻R3連接雙運算放大器IC3的8腳，電容C17與二極管D12并聯(lián)連接在一起，二極管D12的負極還通過電阻WR1連接雙運算放大器IC3的3腳，二極管D12的正極還通過電阻WR2連接雙運算放大器IC3的3腳，雙運算放大器IC3的2腳連接壓力傳感器CGQ1的3腳，雙運算放大器IC3的1腳連接壓力傳感器CGQ1的1腳，雙運算放大器IC3的4腳連接地線AGND，雙運算放大器IC3的8腳連接三極管A2的集電極，三極管A2的基極連接三極管A3的集電極，三極管A3的發(fā)射極連接地線AGND，三極管A3的基極通過電阻QR23連接測試接線端子CSJ1的2腳，三極管A2的發(fā)射極連接測試端子CSJ1的1腳，三極管A3的基極通過電阻R10連接地線AGND，測試端子CSJ1的3腳連接主控制器IC5的20腳，壓力傳感器CGQ1的2腳和4腳之間連接有電容C10，壓力傳感器CGQ1的2腳通過電阻R15連接主控制器IC5的1腳，壓力傳感器CGQ1的4腳通過電阻R15連接主控制器IC5的2腳，主控制器IC5的1腳還通過電容C18連接地線AGND，主控制器IC5的2腳還通過C19連接地線AGND；

信號傳輸單元包括485芯片U5、電阻R33、電阻R34、電阻R35、電阻R36、TVS保護器D8、TVS保護器D16和TVS保護器D17，485芯片U5的2腳和3腳均通過電阻R33連接主控制器IC5的25腳，485芯片U5的1腳連接主控制器IC5的23腳，485芯片U5的4腳連接主控制器IC5的24腳，485芯片U5的5腳連接地線GND，485芯片U5的7腳通過電阻R34連接TVS保護器D8的1腳，485芯片U5的6腳通過電阻R35連接TVS保護器D8的2腳，TVS保護器D8的1腳和2腳之間連接有電阻R36，TVS保護器D8的1腳連接TVS保護器D17的1腳，TVS保護器D8的2腳連接TVS保護器D16的1腳，TVS保護器D17的2腳和TVS保護器D16的2腳均連接地線GND，TVS保護器D8的1腳和2腳構(gòu)成了所述一種壓力變送器的信號輸出端；

電源單元包括穩(wěn)壓芯片IC1、穩(wěn)壓芯片IC11、電池BT1、電容C7、電容C8、電容C9、電容C3、電容C6、電容C2、電容C1、電阻R8和磁珠R27，穩(wěn)壓芯片IC1的1腳連接電池BT1的正極，電池BT1的正極還連接三極管A2的發(fā)射極，電池BT1的負極連接地線GND，穩(wěn)壓芯片IC1的2腳連接地線GND，電池BT1的正極還通過并聯(lián)連接在一起的電容C2和電容C1連接地線GND，穩(wěn)壓芯片IC1的1腳和3腳連接在一起，穩(wěn)壓芯片IC1的5腳連接電阻R8的2腳，電阻R8的1腳通過并聯(lián)在一起的電容C7和電容C8連接地線GND，電阻R8的1腳輸出電源VCC，電阻R8的2腳還通過電容C9連接地線GND，穩(wěn)壓芯片IC1的1腳還連接穩(wěn)壓芯片IC11的1腳，穩(wěn)壓芯片IC11的3腳連接主控制器IC5的19腳，穩(wěn)壓芯片IC11的5腳通過并聯(lián)在一起的電容C3和電容C6連接地線，穩(wěn)壓芯片IC11的5腳輸出電源VCC485，地線GND和地線AGND之間連接有磁珠R27；

溫度補償單元包括熱敏電阻RT、電位器R5、電阻RS、電阻R1、電容C11、電阻R28和電阻R29，熱敏電阻RT的1腳、電阻RS的1腳和電阻R1的1腳均通過電容C11連接地線GND，熱敏電阻RT的2腳通過電位器R5連接主控制器IC5的28腳，電阻RS的2腳連接主控制器IC5的27腳，電阻R1的2腳連接主控制器IC5的13腳，電阻R28的1腳連接電阻R8的1腳，電阻R28的2腳通過電阻R29連接地線GND，電阻R28的2腳還連接主控制器IC5的30腳，電阻R30的1腳通過電阻R4連接電池BT1的正極，電阻R30的2腳連接主控制器IC5的29腳，電阻R30的2腳通過電阻R31連接地線GND。

所述主控制器的型號為C8051F350；所述雙運算放大器IC3的型號為LM358。

所述壓力傳感器CGQ1的型號為XJC-Y04。

所述485芯片U5的型號為MAX3485ESA。

所述TVS保護器D8、TVS保護器D16和TVS保護器D17的型號均為TVS-SMD-BAV99/SOT_0。

所述穩(wěn)壓芯片IC1和穩(wěn)壓芯片IC11的型號均為S818；所述熱敏電阻RT的型號為PT100。

所述測試接線端子CSJ1的型號為LZ1RM-3.5。

工作時，雙運算放大器IC3及其外圍電路對壓力傳感器CGQ1提供恒流源供電，保證壓力傳感器CGQ1的穩(wěn)定工作，壓力傳感器CGQ1將壓力信號傳送給主控制器IC5，主控制器IC5對壓力信號進行處理，并通過485芯片U5傳送出數(shù)字壓力信號；TVS保護器D8、TVS保護器D16和TVS保護器D17在485芯片U5傳送出數(shù)字信號時，對485總線進行浪涌保護，保證所述一種壓力變送器在強電磁干擾情況下有效安全的傳輸數(shù)據(jù)；測試端子CSJ1可以將壓力傳感器單元單獨孤立出來，在生產(chǎn)的時候可以對壓力傳感器單元進行單獨調(diào)試，方便生產(chǎn)；本實用新型采用三電源供電設(shè)計方案進行供電，即：穩(wěn)壓芯片IC1和穩(wěn)壓芯片IC11，穩(wěn)壓芯片IC11單獨對485芯片U5進行供電，穩(wěn)壓芯片IC1對主控芯片IC5和溫度補償單元進行供電，而壓力傳感器單元則由雙運算放大器IC3及其外圍電路進行單獨供電，本實用新型采用的三電源供電設(shè)計方案增加了所述一種壓力變送器在采集壓力數(shù)據(jù)時的抗干擾能力和在傳輸數(shù)據(jù)時的抗干擾能力；本實用新型還采用溫度補償單元進行實時的溫度補償，保證了壓力數(shù)據(jù)的精確度；本實用新型采用低功耗檢測單元實時檢測電池的電量，并通過控制穩(wěn)壓芯片IC11的控制端3腳來控制穩(wěn)壓芯片IC11的關(guān)閉和打開，從而控制485芯片U5的供電的開啟和關(guān)閉，保證了低功耗設(shè)計，確保了在無人值守環(huán)境下，所述一種壓力變送器的長時間運行。

本實用新型所述的一種壓力變送器，通過恒流源設(shè)計和雙電源設(shè)計，實現(xiàn)了傳輸信號和采集信號時的高抗干擾能力和低功耗功能，適用于無人職守的強電磁干擾環(huán)境。