本發(fā)明涉及壓力測(cè)量技術(shù),具體是壓力測(cè)量?jī)x。
背景技術(shù):
壓力測(cè)量對(duì)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和安全生產(chǎn)具有重要的意義,在石油開(kāi)采中,為了高效、安全生產(chǎn),必須有效控制生產(chǎn)過(guò)程中的各個(gè)條件,由于壓力控制在生產(chǎn)過(guò)程中起著決定性作用,因此準(zhǔn)確的測(cè)量壓力就顯得尤為重要?,F(xiàn)有壓力測(cè)量裝置為了適應(yīng)工業(yè)領(lǐng)域的需求,普遍結(jié)構(gòu)復(fù)雜,成本較高,不具有行業(yè)通用性,進(jìn)而不便于在民用領(lǐng)域推廣應(yīng)用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供了一種壓力測(cè)量?jī)x,其整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,便于實(shí)現(xiàn),成本低,具有通用性,進(jìn)而便于在民用領(lǐng)域推廣應(yīng)用。
本發(fā)明解決上述問(wèn)題主要通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):壓力測(cè)量?jī)x,包括微控制器、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、顯示模塊、調(diào)制解調(diào)器、鍵盤(pán)、存儲(chǔ)器、穩(wěn)壓模塊、電壓電流轉(zhuǎn)換模塊及電源,所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、顯示模塊、調(diào)制解調(diào)器、鍵盤(pán)、存儲(chǔ)器、穩(wěn)壓模塊均與微控制器連接,所述電壓電流轉(zhuǎn)換模塊輸入端與數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊的輸出端連接,所述電源與穩(wěn)壓模塊連接且為微控制器供電。本發(fā)明應(yīng)用時(shí),傳感器采集的模擬信號(hào)輸入模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊,由模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后送入微控制器,微控制器將處理后的數(shù)字量輸入數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊,經(jīng)電壓電流轉(zhuǎn)換模塊輸出4~20mA標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)。在數(shù)字通信時(shí),微控制器通過(guò)調(diào)制解調(diào)器以4~20mA電流環(huán)路接收數(shù)據(jù)或向介質(zhì)傳送數(shù)據(jù)。
進(jìn)一步的,壓力測(cè)量?jī)x,還包括溫度采集模塊,所述溫度采集模塊與微控制器連接。
進(jìn)一步的,所述溫度采集模塊采用TMP100芯片。
進(jìn)一步的,所述微控制器采用MPS430F135芯片。微控制器要控制模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、調(diào)制解調(diào)器、鍵盤(pán)、液晶顯示模塊,因此需要的I/O口比較多,而MSP430F135共有48個(gè)I/O口,其中有16個(gè)有中斷功能,使本發(fā)明能滿(mǎn)足I/O口的需求。
因HART通信協(xié)議可同時(shí)輸出標(biāo)準(zhǔn)的4-20mA模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào),能夠和許多現(xiàn)有的模擬式現(xiàn)場(chǎng)儀表兼容,進(jìn)一步的,所述調(diào)制解調(diào)器采用HART調(diào)制解調(diào)器。如此,本發(fā)明應(yīng)用時(shí)采用HART通信協(xié)議,能使本發(fā)明的應(yīng)用范圍更加寬泛。
進(jìn)一步的,所述穩(wěn)壓模塊采用AD421芯片。
進(jìn)一步的,所述數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊采用AD7789芯片。
綜上所述,本發(fā)明具有以下有益效果:(1)本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,使用器件少,成本低,在本發(fā)明安裝設(shè)計(jì)時(shí)可使本發(fā)明的整體體積較小,具備行業(yè)通用性,便于在民用領(lǐng)域推廣應(yīng)用。
(2)本發(fā)明針對(duì)民用領(lǐng)域?qū)ξ⒉顗鹤兯推鞯木唧w要求因使用環(huán)境而異,與傳統(tǒng)的工業(yè)領(lǐng)域大投入、高產(chǎn)出、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、規(guī)?;a(chǎn)存在較大區(qū)別的特性,選擇適宜的微差壓傳感器,并采用單片機(jī)技術(shù),開(kāi)發(fā)壓力測(cè)量?jī)x的設(shè)計(jì)平臺(tái),具備通信功能,且便于批量生產(chǎn)規(guī)模,具有較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例及附圖,對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步地的詳細(xì)說(shuō)明,但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
實(shí)施例:
如圖1所示,壓力測(cè)量?jī)x,包括微控制器、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、顯示模塊、調(diào)制解調(diào)器、鍵盤(pán)、存儲(chǔ)器、穩(wěn)壓模塊、溫度采集模塊、電壓電流轉(zhuǎn)換模塊及電源,模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、顯示模塊、調(diào)制解調(diào)器、鍵盤(pán)、存儲(chǔ)器、穩(wěn)壓模塊及溫度采集模塊均與微控制器連接,電壓電流轉(zhuǎn)換模塊輸入端與數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊的輸出端連接,電源與穩(wěn)壓模塊連接且為微控制器供電。本實(shí)施例的存儲(chǔ)器用來(lái)存儲(chǔ)傳感器的特性參數(shù)、現(xiàn)場(chǎng)命令、現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)等工作參數(shù)。本實(shí)施例的微控制器采用美國(guó)德州儀器(TI)公司的MPS430F135低功耗16位單片機(jī),溫度采集模塊采用TMP100芯片,調(diào)制解調(diào)器采用HART調(diào)制解調(diào)器,穩(wěn)壓模塊采用AD公司的集成IC芯片AD421,模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊采用ADC0809芯片,數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊采用AD7789芯片。本實(shí)施例在具體實(shí)施時(shí),HART調(diào)制解調(diào)器的信號(hào)輸出端和輸入端分別接一個(gè)波形整形和帶通濾波器,以加強(qiáng)通信的可靠性。
本實(shí)施例在具體連接時(shí),鍵盤(pán)接在微控制器的P1口上,該I/O端口帶有中斷功能,因此可以用來(lái)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)。數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊采用的是AD7789,該芯片帶有一個(gè)普通的串口,因此用微控制器P3口模擬一個(gè)串行通信時(shí)序,實(shí)現(xiàn)與AD7789通信。HART調(diào)制解調(diào)器帶有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的異步串行通信口(UART),因此直接把它的異步串行通信口與微控制器的異步串行通信口連接,實(shí)現(xiàn)與HART調(diào)制解調(diào)器芯片的通信。穩(wěn)壓模塊和顯示模塊是普通的串口,因此也用微控制器的I/O口模擬串行通信時(shí)序,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。溫度采集模塊選擇TI公司的TMP100,該芯片是一個(gè)12位的溫度采集模塊芯片,它自動(dòng)測(cè)量外部溫度,并進(jìn)行濾波和校正,最后輸出一個(gè)12位的數(shù)字信號(hào),該芯片自帶一個(gè)I2C總線接口,接在微控制器的P2口上,使用微控制器的P2口模擬了一個(gè)I2C總線時(shí)序,直接把測(cè)量數(shù)值讀出來(lái),經(jīng)過(guò)處理后就得到當(dāng)前的溫度值。
以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明,不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施方式只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在不脫離本發(fā)明的技術(shù)方案下得出的其他實(shí)施方式,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。