[发明专利]基于差值比较技术电容式压力传感器故障诊断系统和方法

说明书

本发明涉及基于差值比较技术电容式压力传感器故障诊断系统，包括顺序连接的电容式压力传感器、切换电路、数据采集电路和微处理器，所述切换电路与微处理器连接；方法包括：微处理器通过切换电路分别控制压力传感器第一腔体与采集电路相连、第二腔体与采集电路相连，并分别采集压力传感器第一腔体、第二腔体对应的压力值；计算压力传感器两个腔体的差值，并与设定阈值进行比较；若差值在设定阈值范围内，则压力传感器正常；否则为压力传感器故障。本发明具有结构简单、稳定可靠、实用性强、实时诊断，降低压力传感器不定期检测的劳动强度。

技术领域

本发明涉及电容式压力传感器故障诊断的方法，属于工业过程控制领域。

背景技术

压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器，其广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、航空航天、石化、油井、电力、船舶、管道等众多行业，在生产过程中出现的问题也越来越多，加上安装、使用、维护人员的情况等，出现的问题不能迅速解决，从而影响了正常的生产，甚至导致生产安全事故。

由于压力传感器长时间工作有可能发生故障，为了保证压力传感器能准确反应检测对象的真实状况，对压力变送器进行定期的检测可以有效的保证其精度具有重要意义。传统压力传感器检测方式是通过人为手动操作来完成的，不仅工作效率低，而且容易引入人为误差，这样会对压力传感器好坏的评估带来较多的不便，同时增加了人员成本。人工检测方式通常采用不定期检测方式，不能及时发现压力传感器故障，存在一定安全隐患。

发明内容

针对现有技术中的上述问题，本发明提出一种基于差值比较技术电容式压力传感器故障诊断的方法，作为压力变送器数据采集重要组成部分，为压力变送器正常工作提供了重要保障。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：基于差值比较技术电容式压力传感器故障诊断系统，包括顺序连接的电容式压力传感器、切换电路、数据采集电路和微处理器，所述切换电路与微处理器连接；其中，

所述电容式压力传感器，用于测量压力并输出电容值，其输出端与切换电路连接；

所述切换电路，用于接收微处理器的信号进行电容式压力传感器输出端的切换，与数据采集电路、微处理器相连；

所述数据采集电路，将压力传感器输出的电容值转换成相应频率的脉冲输出，其输出脉冲引脚与微处理器相连；

所述微处理器，利用定时器捕获功能分别对压力传感器两个腔体的脉冲频率计算，并转化成相应的压力值。

所述电容式压力传感器的两个腔体输出端分别与切换电路的两个输入端连接。

所述切换电路采用模拟开关芯片。

基于差值比较技术电容式压力传感器故障诊断方法，包括以下步骤：

首先，微处理器通过切换电路控制压力传感器第一腔体与采集电路相连，并采集压力传感器第一腔体对应的压力值；

其次，微处理器通过切换电路控制压力传感器第二腔体与采集电路相连，并采集压力传感器第二腔体对应的压力值；

最后，微处理器计算压力传感器两个腔体的差值，并与设定阈值进行比较；若差值在设定阈值范围内，则压力传感器正常；否则为压力传感器故障。

所述微处理器通过切换电路控制压力传感器第一腔体与采集电路相连具体为：微控制器控制切换电路的使能引脚为低电平、第一选择引脚为高电平、第二选择引脚为高电平、第一通道与输出通道相通。