[实用新型]一种高精度数字压力测量装置

说明书

技术领域

本实用新型属于压力测量领域，涉及到一种高精度数字压力测量装置。

背景技术

数字压力测量装置是上世纪八十年代末发展起来的测压新技术，它将现代电子技术、传感器技术和在线校准技术结合起来，用于压力测量，使得压力测量技术提高到一个新的水平。同传统的机械式压力测量系统相比较，由于其测量精度高，通道多，扫描速度快、能耗低以及智能化等特点，数字压力测量模块已经取代机械式压力测量成为目前主流测压趋势，在国内外都有广泛的应用。其主要用于飞行器的在线测试、风洞测试、飞行测试、发动机测试等有关气体流动参数的压力测试，我国每年都要引进上千个通道的数字压力测量模块，用于航空、航天等领域的试验测试。数字压力测量技术，在我国航空航天科研工作发挥了重要的作用。

美国在机械式压力测量模块的基础上研制了数字压力测量模块，产品得到了迅速发展和推广应用，目前国际上数字扫描压力测量技术市场基本上被两家美国公司（PSI公司和Scanivalve）所垄断，一套进口设备动辄几十到几百万元不等，成本颇高，且面临维修服务难保证的问题。在多年的使用过程中，发现一些亟需解决的技术问题，如：网络连接及传输失败，数据同步问题等。但国内目前又没有成熟的产品，虽然一些科研院所对电子压力扫描测量技术开展了大量的研究工作，如西北工业大学也曾经开发过DSY128电子压力测量系统，但由于测量稳定性较差，精度相对较低，通讯落后，难以满足科研要求，不能形成市场竞争力。

发明内容

本实用新型的目的是：为了解决现有技术的测量稳定性差、精度相对较低、系统繁琐、通讯落后等问题，本实用新型提供了一种精度较高，稳定性好、通讯先进的高精度数字压力测量装置。

本实用新型的技术方案是：一种高精度数字压力测量装置，由电源模块1、阀体模块2，第一传感器模块3、第二传感器模块4以及数据采集模块5四部分组成，其中，所述第一传感器模块3、第二传感器模块4安装在阀体模块2内部，第一传感器模块3、第二传感器模块4分别采用16芯排线连接在数据采集模块5上；电源模块1采用5芯排线连接在数据采集模块5上。

所述的阀体模块2提供压力信号通道，并将压力信号提供给第一传感器模块3、第二传感器模块4；

第一传感器模块3、第二传感器模块4均含有8个压力传感器31；第一传感器模块3、第二传感器模块4均包括两个OP400芯片提供激励电流；第一传感器模块3、第二传感器模块4均包括两个MAX307芯片，其中一个MAX307芯片用于压力通道选择，MAX307芯片连接到一个AD620芯片用于差分输出及信号放大，另一个MAX307芯片用于温度通道选择，MAX307芯片连接到另一个AD620芯片用于1：1差分输出；

数据采集模块5包括多路复用开关51、信号调理模块52、A/D转化模块53、内部总线54、EM9160处理器55及逻辑选择器56；EM9160处理器55含有网络适配器551，采用以太网通信协议实现网络通信；第一传感器模块3、第二传感器模块4转化后的电压信号通过多路复用开关51进行温度、压力信号选择，进入信号调理模块52进行信号调理，调理后的信号进入A/D转化模块53转化为数字信号，A/D转化模块53通过内部总线SPI总线与EM9160处理器相连。

优选地，还包括一个外部硬件同步触发接口57连接到EM9160处理器55的外部中断控制端。

优选地，所述多路复用开关51为MAX308芯片。

优选地，所述逻辑选择器56为可编程逻辑选择芯片GAL168D，输入端连接于EM9160处理器55的I/O口，输出端连接到MAX308芯片及两个MAX307芯片的控制端。

优选地，所述电源模块由两个DC/DC开关电源组成，采用24V直流供电，分别提供模拟电源输出±15V和数字电源输出5V。

优选地，第一传感器模块3、第二传感器模块4采用机械配合固定于阀体模块2内部，两者之间的密封采用密封圈密封。

优选地，所述压力传感器31包括有一个温度补偿电阻310。

本实用新型的优点是：本实用新型可以实现单模块测量或多模块同时测量，实现自动温度补偿，具有高精度测试能力，满量程误差小于±0.05%，能够达到每通道100Hz并且具有硬件同步触发功能，可以实现多模块同时采集。

附图说明

图1为本实用新型的原理框图；

图2为传感器模块原理框图；

图3为压力传感器示意图。