[发明专利]数字式大过载比的共接口复合压力传感器

说明书

技术领域

本发明涉及传感器的设计，一种数字式大过载比的共接口复合压力传感器。

背景技术

目前在压力测量的应用方面，采用的压力传感器均属于单一量程、输出信号方式单一，难于满足特殊环境2个以上量程共接口测试的使用要求，比如一些航行器在进行深水航行和潜水航行感受的控制信号，要求测量多个压力范围，同时要求既有压力模拟信号输出、机械量开关信号输出及多路数字量开关信号输出。目前的市场产品处于空白。现有产品采用的方法仅是用多套压力传感器产品，根据航行情况进行更换，给使用带来困难，并且还有多套不同量程压力传感器的信号不能实现一体化的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种数字式大过载比的共接口复合压力传感器，可以实现多个量程压力信号的测量和具有多种信号输出方式。

一种数字式大过载比的共接口复合压力传感器，包括电路盒电路的信号转换处理、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：小量程和大量程电子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，复合压力传感器的三组电信号导线通过连接器引到电路盒，构成共接口的具有大过载比的两路压力传感器及机械量开关一体的数字式复合压力传感器；中央微处理器电路采集两路传感器信号转换电路输出的模拟信号，进行数字滤波、计算，判断出当前被测压力是上升状态、下降状态还是波动状态，根据5路数字量开关信号的动作设定值对5路数字量开关信号控制电路进行置位，给出数字量开关信号动作指令。

本发明的优点在于：所述一体的共接口复合压力传感器测量同一环境压力，能够满足要求测量多个压力范围及复合型的既有压力模拟信号输出、同时又拥有机械量开关信号输出及多路数字量开关信号输出，数字量开关信号与电源同步建立上电状态，可达到高精度的测试要求，可实现数字量开关信号和机械量开关信号精确控制。本发明结构特点之一就是设置高分子塞，与大气相通，保证了该产品可在密闭腔体内使用。为该结构设计的电路提供了高精度的压力测量和高精度的开关控制信号的产品和技术、操作方便、集成度高，完全适用于大压力范围的特殊环境的压力信号测量与控制。

附图说明

图1是本发明压力传感器整体结构示意图；

图2a是压力传感器零件的压力接口剖视图；

图2b是压力传感器零件的压力接口俯视图；

图3a是引线基座的剖视图；

图3b是引线基座的俯视图；

图4是电路盒内的电路原理框图；

图5-1是小量程传感器信号转换电路原理图；

图5-2是大量程传感器信号转换电路原理图；

图5-3是数字量开关信号控制电路原理图；

图6是主程序设计流程框图。

具体实施方式

本发明的数字式大过载比的共接口复合压力传感器，结合图1-3说明传感器的结构：压力接口1、外环7及引线基座10构成传感器整体，见附图1，其特征在于1：电子式压力传感器2I、II对称平行设置、用电子束方式焊接在压力接口1内形成一体，支承块3圆心孔与压力接口1圆心管周焊接在一起，见附图2a、2b，压力接口1圆心突出外端为引压口，圆心突出内端为机械式压力开关引压口，压力接口1环槽状外周的内外台以及内端引压口均为焊口。机械式压力开关的膜片基座5下缘与支承块3外圈焊接一起，引线板9由绝缘垫8绝缘固定在开关膜片基座5上缘。外环7下缘与压力接口1环槽焊接在一起，将机械开关罩起形成同一压力源腔体；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，见附图3a、3b，电信号通过引信号线口的连接器12引到信号电路盒。圆柱形状的高分子塞11在通常情况下，保证两端的通气。

其特征2：压力信号通过压力接口1外端引压口引入，将压力引上来，使电子式压力传感器2I、II和机械式压力开关感受同一腔体的压力源信号变化量。电子式压力传感器2I、II在激励电源下，将压力源信号变化量转化成相应的输出电子信号。两个电子信号和机械式压力开关信号集中引入到引线板9，再通过连接器12传输，见附图3a、3b。

其特征3：机械式压力开关的膜片基座5位于机械式压力开关膜片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，感受压力的机械式压力开关膜片4与膜片基座5贴合，以保护开关触点6不受损。