[发明专利]数字式大过载比的共接口复合压力传感器

权利要求书

1.一种数字式大过载比的共接口复合压力传感器，包括信号转换处理、数字通信、数字量开关信号控制和共接口的两路压力传感器及机械量压力开关，其特征在于传感器结构：设计小量程和大量程压力传感器对称焊接在压力接口同一平面内，其上由支承块与压力接口中心及周边槽缘焊接，机械量开关通过压力接口上的支承块安装在两只传感器上方，外环两端与压力接口和引线基座焊接，将机械量开关组块罩起，引线基座上部固定连接器，构成共接口的具有大过载比的两路压力传感器及机械量压力开关一体式复合压力传感器，各个压力传感器的电信号导线通过连接器引到电路盒；电路盒内有两路压力传感器的信号转换电路与中央微处理器电路、电源电路连接，连接数字量开关信号的5路数字量开关信号控制电路、串行通信电路也与中央微处理器电路相连。

2.根据权利要求1所述的数字式大过载比的共接口复合压力传感器，其特征在于支承块(3)圆心孔与压力接口(1)圆心管周焊接一起，压力接口(1)圆心突出外端为引压口，圆心突出内端为压力开关引压口，压力接口(1)环槽状外周的内外台以及内端引压口均为与焊口，膜片基座(5)内壁置机械式压力开关膜片(4)、开关触点(6)，管状的膜片基座(5)下缘与支承块(3)外圈焊接一起，引线板(9)由绝缘垫(8)绝缘固定在膜片基座(5)上缘；外环(7)下缘与压力接口(1)环槽焊接一起，将机械开关罩起形成同一压力源腔体。

3.根据权利要求1所述的数字式大过载比的共接口复合压力传感器，其特征在于引线基座(10)焊接在外环(7)上缘，连接器(12)及高分子塞(11)固定在引线基座(10)上，电信号通过引信号线口的连接器(12)引到信号处理盒；将高分子塞(11)入引线基座(10)内，保持共用压力接口的电子和机械式压力开关传感器容腔内与外部通气。

4.根据权利要求1所述的数字式大过载比的共接口复合压力传感器，其特征在于机械式压力开关的膜片基座(5)位于开关膜片(4)和开关触点(6)之间，当压力超过机械式压力开关极限40倍时，感受压力的开关膜片(4)与膜片基座(5)贴合，以保护开关触点(6)不受损。

5.根据权利要求1所述的数字式大过载比的共接口复合压力传感器，其特征在于两路压力传感器的信号转换电路的电源电压设计和放大倍数设计，传感器信号转换电路给传感器提供1mA供电，将压力信号转换为约0～60mV的信号，再放大成0.5～4.5V的信号；大量程传感器信号转换电路和小量程传感器信号转换电路的电路结构和连接关系相同；第一级和第二级放大电路的电源电压(VC1)与第三级放大电路的电源电压(VC2)不同；小量程传感器信号转换电路的第一级和第三级放大倍数与大量程传感器信号转换电路的第一级和第三级放大倍数不同。

6.根据权利要求5所述的数字式大过载比的共接口复合压力传感器，其特征在于第一级和第二级放大电路的电源电压(VC1)与第三级放大电路的电源电压(VC2)不同，设计区别在于：第一级和第二级放大电路的电源电压(VC1)取值应满足条件：大于等于稳压管(ADz)稳压值、传感器桥路输入端电压和1.2V三者之和，设计第一级和第二级放大电路的电源电压(VC1)的取值范围在12V～13V；第三级放大电路的电源电压(VC2)取值应满足条件：即要大于模拟信号0.5V～4.5V输出和1.2V两者之和，又要保证小量程传感器在过载6倍时，模拟信号(ADC-A)输出小于微处理器模拟电源(AVCC)电压5V和0.5V两者之和，设计第三级放大电路的电源电压(VC2)的取值范围在5.7V～6.7V。

7.根据权利要求5所述的数字式大过载比的共接口复合压力传感器，其特征在于小量程传感器信号转换电路的第一级和第二级放大倍数之积的取值应满足条件：在全温区-40℃～85℃工作范围内，小量程传感器在过载6倍时，四运放(A1)输出端第(7)脚的信号小于VC2和0.5V两者之差；小量程传感器信号转换电路的第一级、第二级和第三级放大倍数之积的取值应满足条件：在全温区-40℃～85℃工作范围内，小量程传感器在感受量程上限压力时，模拟信号A和模拟信号(ADC-A)等于4.5V。