[实用新型]一种压力传感器测温系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及测量领域，特别是一种压力传感器测温系统。

背景技术

对于油气田井下电子井下压力计领域，目前国内外的压力计都需要在测量压力的同时，完成环境温度的快速准确的测量。

现有的压力计测量温度的方案，都是采用独立的温度传感器来完成，温度传感器要么设置于压力计内部，要么在前部探头集成。温度传感器设置于压力计金属腔体的内部电路上，外界的热量变化需要通过介质和压力计壳体的热传导，壳体内部空气热辐射才能到达温度传感器，测温需要热传导，感应滞后；温度传感器集成与前部探头，温度与压力测量仍然存在测量不同步，影响压力的温度漂移校正精度。尤其是在测量快速恢复压力的时候，温度和压力的变化都很迅速。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服井下独立温度中所存在的上述不足，提供一种压力传感器测温系统。本实用新型没有采用独立温度传感器，而是直接采用压力传感器同时完成温度和压力的采集和测量，压力传感器膜片直接与外界介质接触。

为了实现上述发明目的，本实用新型提供了以下技术方案：

一种压力传感测温系统，包括控制模块及与其连接的通信模块、数据采集模块、数据存储模块和数字滤波模块；

所述控制模块向所述通信模块、数据采集模块、数据存储模块和数字滤波模块发送控制指令；

所述通信模块用于与上位机通信；

所述数据采集模块采用同一压阻式压力传感器同时采集压力信号和温度信号，所述信号保存至所述数据存储模块；

所述数据存储模块用于完成底层FLASH存储芯片的控制和读写；

所述数字滤波模块从所述数据存储模块中提取存储数据，对所述存储数据进行频带扩展滤波处理后回写至所述数据存储模块。

进一步地，所述压力传感测温系统还包括电源管理模块。所述电源管理模块实现系统低能耗运行。系统在一次测量数据采集完成，可进入休眠模式，以节省能耗。

进一步地，所述数据采集模块包括模拟信号采集模块和数字信号采集模块；所述模拟信号采集模块同时采集模拟压力差分信号和模拟温度差分信号；所述数字信号采集模块从所述模拟压力差分信号和所述模拟温度差分信号中采集数字压力差分信号和数字温度差分信号。

进一步地，所述模拟信号采集模块采用压阻式压力传感器，所述压阻式压力传感器膜片直接与介质接触，实现温度传感。

进一步地，所述模拟信号采集模块包括压力差分信号输出接口和温度差分信号输出接口；

所述温度差分信号输出接口还包括用于差分消除直流电平的温度差分参考电压输出端，用于从高电平信号中提取有用的温度变化信号。

进一步地，所述数字信号采集模块包括第一数字采集接口和第二数字采集接口；

所述第一数字采集接口采集模拟压力差分信号，经A/D转换模块转换为数字压力差分信号；

所述第二数字采集接口采集模拟温度差分信号，经A/D转换模块转换为数字温度差分信号。

进一步地，由于存储式压力计热惯性大，为了能更及时和准确地反映外界环境温度的变化，需要对采集到的温度信号进行数字滤波，拓宽其测温频带。

所述数字滤波模块处理流程包括：

S1，回放原始数据；

S2，提取预期参数；

S3，根据预期参数计算频带扩展滤波参数；

S4，逐点滤波计算；

S5，回存滤波数据。

进一步地，S1步骤，若回放数据失败，则需要再次回放，若回放成功，则进入S2步骤；

进一步地，S2步骤，所述预期参数包括温度信号采样周期，目标温度信号变化频率，预期温度信号截止频率。所述目标温度信号变化频率为具有大热惯性的温度信号变化频率。若提取失败，则需要再次提取；若提取成功，则进入步骤S3；

进一步地，S3步骤，通过提取的预期参数计算频带扩展的傅里叶变换参数。若计算失败，则需要再次计算；若计算成功，进入步骤S4。

进一步地，步骤S4，对回放的数据进行逐点滤波计算。

进一步地，步骤S5，对滤波后的数据重新写入FLASH存储模块，该数据可以通过上位机软件联机提取。

进一步地，环境温度的变化也会引起压力的波动，上位机软件通过分析温度对压力的影响关系，对压力信号进行温度漂移校正。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

本实用新型采用单个传感器同时完成温度和压力的采集和测量，相比传统的井下压力计测量温度方案温度感应更为迅速，保证了温度和压力测量的同步性。