[实用新型]压力变送器信号处理芯片及电容式差压压力变送器

说明书

技术领域

本发明涉及变送器，特别涉及一种压力变送器信号处理芯片及应用其的电容式差压压力变送器。

背景技术

由于压力变送器信号处理芯片的技术基本被国外企业垄断，目前国内的压力变送器生产商大多从国外购买压力变送器信号处理芯片，然后设计周边电路组成压力变送器产品再销售，利润率较低。正因如此，国内变送器的生产企业的发展被大大的限制，始终处于被动和落后的状态。所以，尽快提出一种属于国内自主研发的压力变送器信号处理芯片并将其应用于生产中成为了解决行业障碍、突破技术壁垒的关键之举。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述背景技术的缺陷，提供一种电路结构简单实用的压力变送器信号处理芯片及应用其的电容式差压压力变送器。

一种压力变送器信号处理芯片，包括能将与压力对应的电容信号在外围电路的配合下转化为与压力对应的频率信号的电容频率转换电路。

在一实施例中，所述压力变送器信号处理芯片包括电源输入脚、电源地引脚、传感器输入引脚、参考电压输入引脚、反馈信号输入引脚和频率信号输出引脚。所述电容频率转换电路包括比较器，所述比较器的正相输入端和反相输入端分别连接所述传感器输入引脚和参考电压输入引脚，其电源端连接电源输入脚，其接地端连接电源地引脚，其输出端连接反馈信号输入引脚和频率信号输出引脚。

优选的，所述压力变送器信号处理芯片包括两个电容频率转换电路和一个用于使能所述两个电容频率转换电路中至少一个的输入通道选择电路。

优选的，芯片引脚包括电源输入脚、电源地引脚、第一传感器输入引脚、第二传感器输入引脚、参考电压输入引脚、第一反馈信号输入引脚、第二反馈信号输入引脚、传感器输入通道选择引脚和频率信号输出引脚；每个电容频率转换电路均包括一比较器，输入通道选择电路包括三个与非门和一反相器。其中第一、第二比较器的反相输入端相互连接后与参考电压输入引脚相连，它们的正相输入端分别接第一和第二传感器输入引脚，它们的电源端连接电源输入脚，它们的接地端连接电源地引脚，它们的输出端分别连接第一与非门的两个输入端；第一和第二比较器的输出端还分别连接与第二和第三非门的一个输入端；第一与非门的输出端连接所述频率信号输出引脚。所述传感器输入通道选择引脚通过所述反相器与第二与非门的另一输入端相连，其还与第三与非门的另一输入端相连；第二和第三与非门的输出端分别与所述第一和第二反馈信号输入引脚相连。

作为一种实施方式，所述的压力变送器信号处理芯片还包括一第二传感器输入通道选择引脚，其通过一缓冲器与所述传感器输入通道选择引脚相连。

优选的，所述的压力变送器信号处理芯片还包括一用于将所述频率信号进行分频后输出的分频输出电路，所述分频输出电路包括393计数器，其第一时钟引脚与连接所述频率信号输出引脚，其两个清零引脚均接地，其多个输出引脚分别用于输出基于所述频率信号输出引脚输出信号的多个分频信号，其电源端连接电源输入脚，其接地端连接电源地引脚。

本发明还提供了一种应用上述压力变送器信号处理芯片的压力变送器，其包括差压电容传感器、外围电路和压力变送器信号处理芯片。所述外围电路包括二个反馈电阻和三个参考电阻。所述差压电容传感器的高压测量膜片引脚与所述压力变送器信号处理芯片的第一传感器输入引脚连接，所述压力变送器信号处理芯片第一反馈信号输入引脚通过一反馈电阻与所述高压测量膜片引脚连接。所述差压电容传感器的低压测量膜片引脚与所述压力变送器信号处理芯片的第二传感器输入引脚连接，所述压力变送器信号处理芯片的第二反馈信号输入引脚通过另一反馈电阻与所述低压测量膜片引脚连接。所述压力变送器信号处理芯片的参考电压引脚通过第三参考电阻与电源连接，参考电压引脚还通过第一参考电阻接地。压力变送器信号处理芯片的频率信号输出引脚通过第二参考电阻与所述参考电压引脚连接。

其中，所述传感器输入通道选择引脚悬空。

优选的，所述压力变送器信号处理芯片还包括一用于将所述频率信号进行分频后输出的分频输出电路，所述分频输出电路包括393计数器，其第一时钟引脚与连接所述频率信号输出引脚，其两个清零引脚均接地，其多个输出引脚分别用于输出基于所述频率信号输出引脚输出信号的多个分频信号，其电源端连接电源输入脚，其接地端连接电源地引脚

本发明的压力变送器信号处理芯片及应用其的电容式差压压力变送器结构简单，易于制造，能够将压力变化转化为电容变化再转化为频率变化，使压力变送器输出的信号能够更好地被计算机兼容，对于打破国外企业在本领域设下的技术壁垒有突出的贡献。

附图说明