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专利名称 | 一种可编程歧管压力传感器微机测控插卡 |
申请号 | CN201520145296.6 | 申请日期 | 2015-03-14 |
法律状态 | 权利终止 | 申报国家 | 中国 |
公开/公告日 | | 公开/公告号 | |
优先权 | 暂无 | 优先权号 | 暂无 |
主分类号 | G05B19/042 | IPC分类号 | G;0;5;B;1;9;/;0;4;2查看分类表>
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申请人 | 胡景春;江西应用科技学院;南昌工控电装有限公司 | 申请人地址 | 江西省南昌市丰和南大道696号南昌航空大学信息工程学院
变更
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权利人 | 胡景春,江西应用科技学院,南昌工控电装有限公司 | 当前权利人 | 胡景春,江西应用科技学院,南昌工控电装有限公司 |
发明人 | 胡景春;刘长华;胡涵;郭昊庆 |
代理机构 | 暂无 | 代理人 | 暂无 |
摘要
本实用新型公开了一种可编程歧管压力传感器微机测控插卡,直接插在微机的PCI总线(1)上,其特征是:该插卡由PCI总线接口(2)、可编程并行扩展接口(3)、模拟量信号测量控制模块(4)、模拟信号输入选择模块(5)、开关量输出控制模块(6)共五部分组成;PCI总线(1)的总线信号包括地址/数据复用线AD31-0(11)、总线命令和字节允许复用信号CB/E3-0(12)、部分控制信号线(13)和状态信号线(14);接口转换芯片CH365(21)连接成PCI总线接口电路(200),所述接口转换芯片CH365(21)把PCI总线(1)的总线信号转换为数据信号(22)和地址信号分离的总线信号,用来控制和连接可编程并行扩展接口(3),模拟量信号测量控制模块(4)、模拟信号输入选择模块(5)、开关量输出控制模块(6)。本实用新型实现对传感器自动标定控制,减轻了工作强度,提高了测试和标定精度,加快了标定周期和效率。
1.一种可编程歧管压力传感器微机测控插卡,直接插在微机的PCI总线(1)上,其特征是:该插卡由PCI总线接口(2)、可编程并行扩展接口(3)、模拟量信号测量控制模块(4)、模拟信号输入选择模块(5)、开关量输出控制模块(6)共五部分组成;PCI总线(1)的总线信号包括地址/数据复用线AD31-0(11)、总线命令和字节允许复用信号CB/E3-0(12)、部分控制信号线(13)和状态信号线(14);接口转换芯片CH365(21)连接成PCI总线接口电路(200),所述接口转换芯片CH365(21)把PCI总线(1)的总线信号转换为数据信号(22)和地址信号分离的总线信号,用来控制和连接可编程并行扩展接口(3),模拟量信号测量控制模块(4)、模拟信号输入选择模块(5)、开关量输出控制模块(6)。
2.根据权利要求1所述的一种可编程歧管压力传感器微机测控插卡,其特征是:所述可编程并行扩展接口(3)包括可编程并行口扩展芯片8255(31),所述可编程并行口扩展芯片8255(31)扩展了三路并行扩展接口电路(300),一路用来向温度调节控制电路输出温度控制信号(32);一路用来进行温度、压力模拟量A/D转换后的输入信号(34);还有一路接口专门用来进行各部分电路的控制联络信号(33),所述三路信号相互联系构成温度、压力的控制和测量信号通道通过微机程序进行I/O控制。
3.根据权利要求1所述的一种可编程歧管压力传感器微机测控插卡,其特征是:所述模拟量信号测量控制模块(4)包括测量电路(401),所述测量电路(401)是用来对被标定的歧管压力传感器测试容器中的压力和温度、以及插卡本身的自检信号进行测量;所述测量电路(401)由A/D转换芯片ADS7085(41)、函数发生器ICL8038(46)和模拟信号输入选择电路(5)构成;所述ADS7085(41)接收模拟信号输入选择电路(5)送来的模拟信号,并把所述模拟信号转换为16位数字信号后通过可编程并行口扩展芯片8255读取。
4.根据权利要求1所述的一种可编程歧管压力传感器微机测控插卡,其特征是:所述模拟量信号测量控制模块(4)还包括控制电路(402、404),所述控制电路(402、404)用来对容器中的加热器进行控制,所述控制电路(402、404)由单片机AT89C2051(42)、脉冲宽度调制信号(43)、D/A转换器控制信号(44)和D/A转换器TLC5617(45)构成;单片机AT89C2051(42)根据微机送来的升温指令产生脉冲宽度调制信号控制容器中加热器升温的快慢,根据加热对象的不同来控制D/A转换器输出不同的模拟电压信号。
5.根据权利要求1所述的一种可编程歧管压力传感器微机测控插卡,其特征是:所述模拟信号输入选择模块(5)用来选择不同的模拟信号输入通道,所述模拟信号输入选择模块(5)由模拟开关MAX309(51)、歧管压力传感器标定容器的压力-电压输入信号(52)、歧管压力传感器标定容器的温度-电压输入信号(53)、插卡自检输入信号(54)、模拟量选择输出信号(55)构成;模拟信号输入选择电路(500)包括所述模拟信号输入选择模块(5)和控制联络信号(33), 所述模拟信号输入选择电路(500)由微机程序控制,实现从三路输入信号中选择一路作为输出送到ADS7085(41)进行转换和测量。
6.根据权利要求1所述的一种可编程歧管压力传感器微机测控插卡,其特征是:所述开关量输出控制模块(6)用来输出8路开关量控制信号,所述开关量输出控制模块(6)由
8D锁存器74373(61)和8路输出控制信号(62)组成,所述8路输出控制信号(62)分别控制标定容器的密封门开关和容器中的大进气阀、小进气阀、大出气阀、小出气阀、真空阀、压缩机、电风扇8个控制对象;开关量输出控制模块(600)包含所述开关量输出控制模块(6)。
7.根据权利要求1所述的一种可编程歧管压力传感器微机测控插卡,其特征是:该插卡产生对外部歧管压力传感器测试和标定容器的各种测量控制信号,通过信号连接器(700),实现插卡和外部信号的传送,该插卡使用标准的25D型插座,作为插卡各种输出、输入信号的连接器,所述信号包括8路开关量输出信号、容器压力-电流输入信号、容器温度-热电阻输入信号、PWM输出信号、D/A转换输出信号。
8.根据权利要求1所述的一种可编程歧管压力传感器微机测控插卡,其特征是:该插卡采用2.5mm厚的双面铜箔板做成微机PCI总线插卡形式。
一种可编程歧管压力传感器微机测控插卡\n技术领域\n[0001] 本发明用于微电脑对可编程汽车歧管压力传感器进行补偿及标定时,对该传感器的工作环境压力和温度的自动测量及控制,涉及一种可编程歧管压力传感器微机测控插卡。\n背景技术\n[0002] 汽车进气歧管压力传感器,是D型(速度密度型)燃油喷射系统中非常重要的传感器,其作用是将进气歧管内的压力变化转换成电压信号。车载控制电脑(ECU)依据该信号和发动机转速来确定进入汽缸内的空气量,反映发动机的负荷状况。待标定的歧管压力传感器是由Melexis公司生产的一款用标准CMOS实现并具有MEMS微机械技术的可编程的集成压力传感器。该传感器由可与数字信号处理器相配合的模拟信号链路和片上温度传感器组成,其外部连接方式是相同的,连接的引脚只有三个(Vdd(电源)、Vss(地)、Out(信号传输)),内部有一个一次性可编程只读存储器(OTP One Time Programmable ROM)。用户可根据需求对编程单元进行编程操作,对其编程和标定都通过OUT引脚进行。存储器含有64个存储单元,即64个OTP寄存器。寄存器单元读出的内容是电流,厂家规定低于10mA的电流用逻辑“0”表示,反之,高于30mA的电流用逻辑“1”表示。用户可以对该传感器进行补偿和校正,把校正结果通过内部OPT编程得到符合精度要求的标定结果,标定后的传感整体性能满足压力传感器的要求,并且能消除温度参数的漂移,其输出电压与所施加的压力成正比。\n[0003] 此前,该压力传感器的标定是采用人工控制方法对其进行编程标定,标定过程和方法是:\n[0004] 1、把待标定的压力传感器放在在一个密闭的容器中;\n[0005] 2、检测容器中的压力和温度,并按照标定要求,通过调节容器中的进气阀、出气阀、真空阀、空压机、升温器和风扇、对容器中的压力和温度进行调节,分别在常温低压、常温高压、高温低压、高温高压4个点上用人工方法调整到设定的温度和压力值;\n[0006] 3、用标准的压力传感器和标准温度传感器跟踪测量容器内的压力和温度;\n[0007] 4、把4个点的标准压力、温度和未编程的待标定压力传感器采集到的同点压力值传送给Melexis公司提供的PTC-04编程器;\n[0008] 5、PTC-04编程器根据测量的标准压力和待标定传感器测量的压力之间的差值,通过内部的计算处理,生成用于调理和补偿压力传感器的参数,再将这些参数值加载到压力传感器内的寄存器中,从而改变压力传感器变换算法(补偿),使其压力变换值接近实际压力值;\n[0009] 6、对补偿后的电压-压力曲线,均匀选取其范围内的5个点,调整容器内的压力值依次到这些压力点,测量和比较标准压力值和补偿后的传感器测量的压力值,如果二者误差满足精度要求,则控制PTC-04编程器对压力传感器进行编程,否则重新补偿或判断为不合格产 品。\n[0010] 以上1~6项是当前对压力传感器的标定工作过程,整个过程的环境温度、压力变化均由人工控制。\n发明内容\n[0011] 本发明公开了一种可编程歧管压力传感器微机测控插卡,插卡直接插在微机的PCI总线上,用户可以通过此插卡,用微机自动控制,把对可编程歧管压力传感器的标定由原来采用人工控制的1~6项方法转变为用计算机自动测量控制,对其进行编程标定,使歧管压力传感器的的检测和标定过程在微机软件控制下自动完成。\n[0012] 本发明采用的技术方案包括:一种可编程歧管压力传感器微机测控插卡,直接插在微机的PCI总线(1)上,其特征是:该插卡由PCI总线接口(2)、可编程并行扩展接口(3)、模拟量信号测量控制模块(4)、模拟信号输入选择模块(5)、开关量输出控制模块(6)共五部分组成;PCI总线(1)的总线信号包括地址/数据复用线AD31-0(11)、总线命令和字节允许复用信号CB/E3-0(12)、部分控制信号线(13)和状态信号线(14);接口转换芯片CH365(21)连接成PCI总线接口电路(200),所述接口转换芯片CH365(21)把PCI总线(1)的总线信号转换为数据信号(22)和地址信号分离的总线信号,用来控制和连接可编程并行扩展接口(3),模拟量信号测量控制模块(4)、模拟信号输入选择模块(5)、开关量输出控制模块(6)。\n[0013] 进一步地,所述可编程并行扩展接口(3)包括可编程并行口扩展芯片8255(31),所述可编程并行口扩展芯片8255(31)扩展了三路并行扩展接口电路(300),一路用来向温度调节控制电路输出温度控制信号(32);一路用来进行温度、压力模拟量A//D转换后的输入信号(34);还有一路接口专门用来进行各部分电路的控制联络信号(33),所述三路信号相互联系构成温度、压力的控制和测量信号通道通过微机程序进行I/O控制。\n[0014] 进一步地,所述模拟量信号测量控制模块(4)包括测量电路(401),所述测量电路(401)是用来对被标定的歧管压力传感器测试容器中的压力和温度、以及插卡本身的自检信号进行测量;所述测量电路(401)由A/D转换芯片ADS7085(41)、函数发生器ICL8038(46)和模拟信号输入选择电路(5)构成;所述ADS7085(41)接收模拟信号输入选择电路(5)送来的模拟信号,并把所述模拟信号转换为16位数字信号后通过可编程并行口扩展芯片8255读取。\n[0015] 进一步地,所述模拟量信号测量控制模块(4)还包括控制电路(402、404),所述控制电路(402、404)用来对容器中的加热器进行控制,所述控制电路(402、404)由单片机AT89C2051(42)、脉冲宽度调制信号(43)、D/A转换器控制信号(44)和D/A转换器TLC5617(45)构成;单片机AT89C2051(42)根据微机送来的升温指令产生脉冲宽度调制信号控制容器中加热器升温的快慢,根据加热对象的不同来控制D/A转换器输出不同的模拟电压信号。\n[0016] 进一步地,所述模拟信号输入选择模块(5)用来选择不同的模拟信号输入通道,所述模拟信号输入选择模块(5)由模拟开关MAX309(51)、歧管压力传感器标定容器的压力-电压输入信号(52)、歧管压力传感器标定容器的温度-电压输入信号(53)、插卡自检输入信号(54)、模拟量选择输出信号(55)构成;模拟信号输入选择电路(500)包括所述模拟信号输入选择模块(5)和控制联络信号(33),所述模拟信号输入选择电路(500)由微机程序控制,实现从三路输入信号中选择一路作为输出送到ADS7085(41)进行转换和测量。\n[0017] 进一步地,所述开关量输出控制模块(6)用来输出8路开关量控制信号,所述开关量输出控制模块(6)由8D锁存器74373(61)和8路输出控制信号(62)组成,所述8路输出控制信号(62)分别控制标定容器的密封门开关和容器中的大进气阀、小进气阀、大出气阀、小出气阀、真空阀、压缩机、电风扇8个控制对象;开关量输出控制模块(600)包含所述开关量输出控制模块(6)。\n[0018] 进一步地,该插卡产生对外部歧管压力传感器测试和标定容器的各种测量控制信号,通过信号连接器(700),实现插卡和外部信号的传送,该插卡使用标准的25D型插座,作为插卡各种输出、输入信号的连接器,所述信号包括8路开关量输出信号、容器压力-电流输入信号、容器温度-热电阻输入信号、PWM输出信号、D/A转换输出信号。\n[0019] 进一步地,该插卡采用2.5mm厚的双面铜箔板做成微机PCI总线插卡形式。\n[0020] 可编程歧管压力传感器的测量和标定此前是采用人工方式进行容器中压力和温度的调节和测量,对编程数据也由人工输入PTC-04编程器,控制过程繁琐复杂,控制和标定时间较长,参数调节的精度难以均衡保证。本发明改变了原来的测量和标定方式,由人工进行调节和测量的方法变为由微机自动控制进行调节和测量,并对测量数据自动处理后传送给编程器,减轻了工作强度,提高了测试和标定精度,加快了标定周期和效率。本插卡是实现微机对可编程歧管压力传感器自动测量和标定的基本部件,在微机PCI总线插入该插卡,进行微机程序控制,就可以实现对可编程歧管压力传感器测试、补偿和标定的全部自动控制。\n附图说明\n[0021] 图1是可编程歧管压力传感器微机测控插卡原理框图;\n[0022] 图2是可编程歧管压力传感器微机测控插卡电路原理图。\n具体实施方式\n[0023] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。\n[0024] 1、图1为插卡结构,该插卡直接插入微机PCI总线,由PCI总线接口(2)、可编程并行扩展接口(3)、模拟量信号测量控制模块(4)、模拟信号输入选择模块(5)、开关量输出控制模块(6)共五部分组成。因为有了本插卡,用微机对放入容器中的可编程歧管压力传感器实现了全 自动标定控制,标定的过程是:微机的控制信号通过PCI总线接口传送给可编程并行扩展接口,再由其把不同的控制信号分别发送给模拟量信号测量控制模块、模拟信号输入选择模块和开关量输出控制模块,各模块按照接收到的控制信号,对工作容器的执行部件进行控制,同时采集工作容器中的标准压力、温度信号传送给微机进行处理,全部控制标定的过程,按照“背景技术”中2至6的顺序实现微机自动控制。图2为本发明之插卡的实际电路原理,对图1框图的各部分电路的元器件使用及参数、线路的连接、信号的传送都作了具体描述。通过参阅附图和本说明的具体实施方式,本领域的一般技术人员只要照着去做,就可实现发明目的:通过本插卡,连接微机和标定工作容器,传送微机控制信号,采集和转换容器中的压力、温度信号,实现对可编程歧管压力传感器标定过程的全自动控制。\n以下对各部分功能及其关系进行具体说明。\n[0025] 2、PCI总线采用32bit@33MHz的总线,该插卡使用的总线信号包括:地址/数据复用线AD31-0、总线命令和字节允许复用信号CB/E3-0、部分控制信号线和状态信号线。\n[0026] 3、PCI总线接口使用接口转换芯片CH365连接成PCI总线接口电路,用它把PCI总线信号转换为数据信号和地址信号分离的总线信号,用来控制和连接可编程并行扩展接口、模拟量信号测量控制电路、模拟信号输入选择电路、开关量输出控制电路。数据总线与各部分电路数据线路连接,地址线作为各部分模块的地址译码选择信号。\n[0027] 4、可编程并行扩展接口用可编程并行口扩展芯片8255A扩展了三路并行接口,用PA口向温度调节控制电路输出温度控制信号;用PA、PB口作为容器中被测量的温度、压力等A//D转换后的输入信号;PC口专门用来进行各部分电路的控制联络,这三路信号都可以通过微机程序进行I/O控制。\n[0028] 5、模拟量信号测量控制模块包括测量电路和控制电路二部分。\n[0029] 测量电路是用来对被标定的歧管压力传感器测试容器中的压力和温度、以及插卡本身的自检信号进行测量。电路由A/D转换芯片ADS7085、函数发生器ICL8038和模拟信号输入选择电路构成。ADS7085接收模拟信号输入选择电路送来的模拟信号(温度、压力、自检),并把它转换为16位数字信号,由微机通过8255读取。按照实际设计的电路参数计算,本插卡对压力的测量基本误差达到0.0054%,对温度的测量基本误差达到0.01527%,均远小于0.1%,满足对歧管压力传感器标定时的0.1级的精度要求。\n[0030] 控制电路是用来对容器中的加热器进行控制,电路由单片机AT89C2051、脉冲宽度调制(PWM)信号、D/A转换器控制信号和D/A转换器TLC5617构成。其中,单片机根据微机送来的升温指令,产生PWM信号,控制容器中加热器升温的快慢;根据加热器对象的不同,也可以控制D/A转换器输出可控电压,再经过V/I变换电路产生可变化的4-20mA电流信号进 行加热控制。\n[0031] 6、模拟信号输入选择模块用来选择不同的模拟信号输入通道,它由模拟开关MAX309、歧管压力传感器标定容器中的压力转电压输入信号、歧管压力传感器标定容器中的温度转电压输入信号、插卡自检输入信号和模拟量选择输出信号构成,由微机程序控制,从三路输入信号中选择一路作为输出送到ADS7085,进行A/D转换后成为微机可以直接处理的数字信号。\n[0032] 7、开关量输出控制模块用来输出8路开关量控制信号,它由8D锁存器74373和8路输出控制信号组成。8路控制信号分别控制标定容器的门开关和容器中的大进气阀、小进气阀、大出气阀、小出气阀、真空阀、压缩机、电风扇共8个控制对象。门开关控制容器的密封和打开;气阀和真空阀控制容器中气压大小;压缩机控制容器内降温,电风扇促使容器内温度均匀。\n[0033] 8、该插卡产生对外部歧管压力传感器测试和标定容器的各种测量控制信号,通过标准的连接器25D型插座实现插卡和外部信号的传送,这些信号包括8路开关量输出信号、容器压力-电流输入信号、容器温度-热电阻输入信号、PWM输出信号、D/A转换输出信号。\n[0034] 实施例1:PCI接口对插卡各模块地址的译码选择\n[0035] 图1的PCI接口(2),通过接口转换芯片CH365(21)连接成PCI总线接口电路(200),它把PCI总线(1)信号转换为数据信号(22)和地址信号A15-A0分离的总线信号,用来控制和连接可编程并行扩展接口(3),模拟量信号测量控制模块(4)、模拟信号输入选择模块(5)、开关量输出控制模块(6)。\n[0036] 在图2中的PCI总线接口电路(200)转换后的信号主要有:数据总线D7-D0;地址总线A15-A0;控制信号/IOP_WR(IO写)、/IOP_RD(IO读)、/MEM_WR(存储器写)、/MEM_RD(存储器读)。插卡中采用地址“线译码”来选通不同的模块工作:A12选中模拟信号输入选择电路(500)、A13选中开关量输出电路(600)、A14选中A/D转换电路(401)、A15选中并行扩展接口电路(300)。据此,计算机程序通过不同的地址进行各模块的操作控制。\n[0037] 实施例2:并行扩展接口电路对插卡功能扩展\n[0038] 并行扩展接口电路(300)是用来实现多种信号输入、输出的扩展功能,并行口扩展芯片8255A(31)由PC总线接口电路(200)的地址线A15选中,由/IOP_RD、/IOP_WR信号控制读写。其数据线D7-D0和CH365的数据总线相连,扩展的PA、PB、PC三个并行端口分别实现的功能是:\n[0039] PA口:分时作为数据的输入和输出通道,输入时是输入A/D转换结果的低8位,输出是通过8D锁存器U13向单片机ATC89C2051传送容器升温命令和PWM控制数据[0040] PB口:只作为数据的输入通道,用来输入A/D转换结果的高8位。\n[0041] PC口:8个引脚信号分别作为各个电路器件的联络控制信号,其中:PC0-备用;\nPC1-向单片机ATC89C2051发中断,请求数据传送;PC2-单片机ATC89C2051复位控制;\nPC3-U13锁存器锁存控制;PC4-U6锁存器锁存允许控制;PC5-模拟开关MAX309的A0引脚;\nPC6-模拟开关MAX309的A1引脚;PC7-模拟开关MAX309的使能控制。\n[0042] 实施例3:对容器中压力的调节\n[0043] 容器中压力的调节是在关闭容器密封门后,通过对压力测量,把测量结果和要求值比较,根据比较差值来增压或减压。\n[0044] 容器中使用的标准压力传感器是电流型绝对压力变送器,量程为0-500kPa,对应4-20mA电流输出。被检测和标定的歧管压力传感器的压力调理范围为0-250kPa,对应\n4-12mA输出。压力调节过程是:\n[0045] 1、在模拟信号输入选择电路(500)中,压力测量电路的取样电阻R21为830Ω,将电流转换成电压信号,使输入电压V=830Ω×12mA=9.96V,接近ADS7805的满刻度输入电压;R1和C1组成一阶低通滤波电路,R22取4.7kΩ,C11取1uF;经滤波后的电压信号通过电压跟随器,利用运算放大器高输入阻抗和低输出阻抗的特性,对信号起到隔离作用。该电压信号经过模拟开关MAX309连接到A/D转换电路(401)由ADS7085转换为数字信号。\n[0046] 2、该数字信号可由微机读取处理,和要求的压力值进行比较。\n[0047] 3、测量值>要求值,则可通过开关量输出电路(600)发出大减压阀或小减压阀控制信号,控制减压阀接通,降低容器内压力;测量值<要求值,则通过开关量输出电路(600)发出大增压阀或小增压阀控制信号,控制增压阀接通,提高容器内压力。\n[0048] 以上过程是依靠本插卡实现的一个闭环控制过程,一边测量一边控制气压阀门,使容器内的压力达到要求。容器压力转为电流信号的输入和阀门控制信号的输出都是通过信号连接器(700)25D插座连接。\n[0049] 实施例4:对容器中温度的调节\n[0050] 容器中温度的调节是在关闭容器密封门后,通过对温度测量,把测量结果和要求值比较,根据比较差值来进行升温或降温控制。\n[0051] 容器中的工作温度在0℃-100℃之间,在容器中采用标准的热敏电阻Pt100铂电阻反映容器内温度变化,由PT100分度表确定,温度调节过程是:\n[0052] 1、在模拟信号输入选择的路(500)中,温度压力测量电路的取样电阻是热敏电阻(安装在容器中),热敏电阻的阻值在100Ω~138.51Ω范围内变化,该电阻值接入插卡,则12V电压经R53和热敏电阻分压,在热电阻上得到的电压值为1.09V~1.459V,该信号通过MAX309选择后再经过一个同相放大器U10放大后传送给A/D转换电路(401),只需改变同相比例放大 倍数,使放大后的上限电压值接近ADS7085的满量程输入电压10V。\n[0053] 2、ADS7085转换后的数字信号由微机读取处理,和要求的温度值进行比较。\n[0054] 3、测量值>要求值,则通过开关量输出电路(600)发出空调机启动控制信号,进行制冷降温。测量值<要求值,对电压控制型加热器,通过单片机及PWM控制电路(402)发出PWM控制信号控制升温;对电流控制型加热器,通过D/A转换电路(404)输出电流控制信号控制升温。\n[0055] 以上过程是依靠本插卡实现的一个闭环控制过程,一边测量一边控制空压机或加热器,使容器内的温度达到要求。容器温度转为电阻信号的输入和升、降温控制信号的输出都是通过信号连接器(700)25D插座连接。\n[0056] 实施例5:实现压力、温度的测量精度\n[0057] 可编程歧管压力传感器标定时要求对该传感器的容器内压力和温度的测量误差小于0.1%,为此,本发明采用以下方法:\n[0058] 1、采用高精度A/D转换器ADS7805(41),最高采样频率可达100kHz,输入模拟量范围为-10V至+10V,转换结果16位并行输出,本插卡的A/D转换电路(401)中,ADS7805转换范围为正值范围0~9.999695V。\n[0059] 2、对压力测量。压力调理范围为0-250kPa,对应标准压力传感器4-12mA输出,在采样精密电阻R21上得到的采样电压是3.32V~9.96V,该信号经过ADS7805转换(正值\n15\n范围15位),则输入电压信号可被分为x档:(9.96-3.32)/10=x/2 ,x=21757.952,可测的最小压力变化(最大绝对误差)小于250000/21757=11.49Pa,则测量的基本误差=(最大绝对误差/仪表量程)*100%=(11.49/250000)*100%=0.00459%,基本误差远小于0.1%,满足0.1级的精度要求。\n[0060] 3、对温度测量。为了消除线路电阻对测量精度的影响,采用模拟信号输入选择电路(500)中的三线制测量电路,该电路采用了电阻补偿的计算方法,可以完全消除导线电阻对测量结果的影响。由于容器中温度变化在0~100℃,热敏电阻的阻值在100Ω~\n138.51Ω范围内变化,则12V电压经R53和热敏电阻分压,在热电阻上得到的电压值为\n1.09V~1.459V,该信号通过MAX309选择后再经过一个同相放大器U10放大后传送给A/D转换电路(401),只需选择精密电阻R13和R12,使同相比例放大倍数为6.8,则输入电压\n15\n信号可被分为x档:(1.459-1.09)×6.8/10=x/2 ,x=8222.15,可测得的最小温度变化(即最大绝对误差)为100/8222.15=0.01216℃,基本误差=(最大绝对误差/仪表量程)*100%=(0.01216/100)*100%=0.01216%,基本误差远小于0.1%,满足0.1级的精度要求。\n[0061] 实施例6:插卡对外连接\n[0062] 插卡对外连接包括2个部分:\n[0063] 一部分是插卡和微机PCI总线的连接,该连接是通过插卡插入PCI总线,PCI总线(100)和PCI总线接口电路(200)的连接信号包括:AD31~AD0、CBE3~CBE0、PAR、IDSEL、FARME、IRDY、TRDY、DEVSEL、INTA、CLK、RST,通过接口转换芯片CH365(21),把PCI总线信号转换为各自独立的地址、数据、控制信号,各种信号的具体连接在图2中表明。\n[0064] 另一部分是插卡和歧管压力传感器标定容器中的测控对象的连接,该连接通过一个标准的25D插头插座连接(700),插座直接焊接在插卡上,插头焊接至容器的对应信号线,信号的连接见表1:\n[0065] 表1信号连接器连接信号\n[0066] \n25D引脚 连接信号 输入/输出 25D引脚 连接信号 输入/输出 \n1 容器门控 输出 10 热敏电阻线2 输入 \n2 大减压阀 输出 11 热敏电阻线3 输入 \n3 小减压阀 输出 12 压力测量信号 输入 \n4 大增压阀 输出 13 温度PWM控制 输出 \n5 小减压阀 输出 14 温度D/A控制 输出 \n6 压缩机 输出 15 温度D/A控制 输出 \n7 抽真空 输出 16-20 直流地 \n8 电风扇 输出 21-22 +12V \n9 热敏电阻线1 输入 23-25 +5V
法律信息
- 2018-03-30
未缴年费专利权终止
IPC(主分类): G05B 19/042
专利号: ZL 201520145296.6
申请日: 2015.03.14
授权公告日: 2015.10.21
- 2015-10-21
引用专利(该专利引用了哪些专利)
序号 | 公开(公告)号 | 公开(公告)日 | 申请日 | 专利名称 | 申请人 | 该专利没有引用任何外部专利数据! |
被引用专利(该专利被哪些专利引用)
序号 | 公开(公告)号 | 公开(公告)日 | 申请日 | 专利名称 | 申请人 | 1 | | 2015-03-14 | 2015-03-14 | | |