專利名稱：高輸出型壓力傳感器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于一種壓力測量儀表。
目前MHR、BHR壓力傳感器類產品廣泛應用于工業(yè)生產中的計量、檢測控制等場合。它采用電阻應變片將所受的壓力變成電壓信號輸出。它的輸入供橋電壓一般為9～15伏穩(wěn)定直流電壓，但是輸出電壓信號極低，僅為幾十個毫伏，因此在實際使用中往往需要另外配置精密放大器、變送器，將微小的電壓信號進行放大和轉換才能與儀表匹配。這種方式使得系統(tǒng)配置復雜化，降低可靠性。
本實用新型的目的是提供一種具有高輸出的壓力傳感器，這種傳感器可以根據(jù)使用要求具有四種的基要本輸出形式，用戶可以根據(jù)需要選用。
本實用新型由壓力傳感器(1)、外殼(2)和放大轉換電路板(3)組成，見圖1。
壓力傳感器(1)的原理和結構同現(xiàn)有技術中MHR、BHR型電阻應變片傳感器一樣，這里不再敘述。
外殼(2)的設計為了方便地取代或更換MHR、BHR型壓力傳感器，其機械結構和外觀設計均與原型號一致。在外殼(2)上裝有一個五芯插座，供輸入輸出信號用。放大轉換電路板(3)用硅膠類粘在傳感器外殼內側。
放大轉換電路板(3)由第一級放大器(31)和第二級放大器(32)組成，見圖2。第一級放大器(31)由集成電路AD620AN(314)及外圍元件(312)、(313)、(315)組成，采用差分輸入和差分輸出方式，將輸入信號放大至一定電平，電容器(311)和輸入應變橋阻抗組成抗干擾網(wǎng)絡。電位器(313)用作靈敏度調整。集成電路AD620AN是美國模擬器件公司專為儀表設計的專用放大器芯片，按照該公司提供的該芯片標準接法如圖3所示。電位器W1為靈敏度調節(jié)，芯片的7腳接正電源，4腳接負電源，5腳接地，6腳為信號輸出，如果按照標準接法，則必須采用正負雙電源才能工作，這就要增加對配用設備的電源要求；其次，它的接口特性和普通傳感器明顯不同，由于多了一組電源，因而在使用普通壓力傳感器的場合，就不能直接替換，其使用范圍受到限制。本實用新型的特征之一是將芯片AD620AN(314)改為單電源接法，即將芯片(314)的7腳接＋VS，4腳接地。
第二級放大器(32)由集成運放CA3140(325)及外圍元件(326)、(327)、(328)組成。CA3140為單電源工作的運算放大器。其輸入端3腳和2腳分別與AD620AN輸出端6腳和5腳通過電阻(321)的(322)相連。使AD620AN(314)輸出的共模電壓在CA3140(325)內部被抑制掉。而變化的信號電壓卻能被傳輸?shù)紺A3140的輸入端。因為AD620AN輸出端和CA3140的輸入端采用差動聯(lián)接，只要電阻(321)、(322)匹配良好， 可以把從兩個芯片聯(lián)接處竄入的共模干擾信號抑制掉。
本實用新型全部按標準接口輸出設計，可以根據(jù)用戶需要方便地改變輸出特性，其基本輸出形式如下1、0～2V電壓輸出
2、0～5V電壓輸出3、0～10mA恒流輸出(接地負載0～600Ω)4、4～20mA恒流輸出(接地負載0～400Ω)在圖2中A、B二組跳線的“O”端和“1”端相接時為電壓輸出；“O”端和“2”端相接時為恒流型輸出。
本實用新型的優(yōu)點是放大轉換電路采用了單電源和標準的接口輸出，可以直接替代原壓力傳感器和壓力變送器而與配套儀表和計算機系統(tǒng)聯(lián)接使用，節(jié)省了儀表投資；其次在電路中采取了抗干擾電路，因此具有抗干擾性好，工作可靠的優(yōu)點。


圖1是本實用新型的外形和內部結構圖圖2是本實用新型的電原理圖圖3為AD620AN芯片的標準接法圖4是電壓型輸出的電路圖5是恒流輸出的電路實施例本實用新型的電原理圖實施例見圖2，其元器件型號或參數(shù)如下集成電路(314) AD620AN集成電路(325) CA3140電容器(311) 1μF／16V鉭電容電容器(315) 0.1μF／63V電容器(323) 2.2μF／16V鉭電容電位器(312) 100K～200K線繞電位器(313) 2K線繞電阻器(321)、(322)100K電阻器(324)、(326)100K～200K電阻器(327) ＜51Ω
權利要求1.一種由壓力傳感器(1)、外殼(2)和放大轉換電路板(3)組成的高輸出型壓力傳感器，其特征是在普通壓力傳感器基礎上增加了放大轉換電路板(3)，在放大轉換電路板(3)中的第一級放大器(31)采用AD620AN芯片，并采用單電源接法，將該芯片的7腳接+Vs，4腳接地，并在第一級放大器的6腳和5腳分別通過電阻器(321)、(322)和第二級放大器的輸入端3腳和2腳相連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的高輸出型壓力傳感器，其特征在于可改變A、B跳線來改變輸出形式，當A、B二組跳線的“O”端接至“1”處時為電壓輸出；接至“2”處時為恒流型輸出。
3.根據(jù)權利要求1所述的高輸出型壓力傳感器，其特征在于第一級放大器的3腳和2腳并接一電容器(311)，第二級放大器3腳接電阻器(324)和電容器(323)的一端，電阻器(324)和電容器(323)的另一端分別接到A組跳線的“O”和“1”端，并且電容器(323)的這一端接地，電阻器(327)的二端和B組跳線的“1”端和“2”端并接。
專利摘要一種高輸出型壓力傳感器，它是在普通壓力傳感器基礎上增加了放大轉換電路，在放大轉換電路中采用單電源接法，使之可以方便地取代原有的壓力傳感器和放大變送器，在電路中還采用了放大器級間的差動接法，抑制共模干擾，提高了工作可靠性，這種高輸出型壓力傳感器可以改變跳線使之有四種輸出形式0～2V輸出；0.5V輸出；0～10mA恒流輸出； 4～20mA恒流輸出。它可以用來測量壓力參數(shù)，直接和二次儀表相聯(lián)接。
文檔編號G01L1/22GK2182994SQ9322329
公開日1994年11月16日 申請日期1993年8月30日 優(yōu)先權日1993年8月30日
發(fā)明者陳權孝, 陳權力 申請人:陳權孝, 陳權力