[发明专利]一种用于压力变送器的信号采样保护方法及保护电路

说明书

本发明属于柴油机监控技术领域，公开一种用于压力变送器的信号采样保护电路，该方法采用的电路是具有对压力变送器信号进行转换、放大和采样及对单路传感器的过流保护功能的压力变送器的信号采样电路Part_B；所述的压力变送器的信号采样电路Part_B由场效应管Q4通过分压电阻与运放器U2相连组成。本发明与压力变送器的供电电源保护电路结合的测量电路，适用于柴油机冷却水、滑油、进机空气等介质的压力信号的测量，实现了对压力变送器供电电源保护和信号采样保护，降低了因为接线错误、变送器损坏而引起的测量电路损坏的风险，提高了柴油机监控系统的安全性、可靠性。

技术领域

本发明属于柴油机监控技术领域，主要涉及用于柴油机冷却水、滑油、进机空气等介质的压力信号测量的一种用于压力变送器的信号采样保护方法及保护电路，也可推广应用于其它动力装备的监控系统中。

背景技术

压力信号测量是工业自动化控制中常用的测量技术手段，根据应用场合、测量范围、精度要求、应用成本等因素，所选取的传感器类型各不相同。目前柴油机监控常用的压力传感器多为压力变阻器和压力变送器两种形式，压力变阻器随压力变化输出线性电阻信号，该种传感器造价低廉、使用广泛，但随着测量线路的延长引起线路电阻增加进而引起测量误差将增大；压力变送器则随压力值变化输出4-20mA线性电流信号，可以消除传输线路电阻引起的信号误差，随着工艺改进及造价降低该种传感器应用越来越广泛。压力变送器测量电路中包含供电电源和信号采集两个部分，电路的工作可靠性将直接影响信号采集的正确性，进而影响柴油机运行的安全性、可靠性。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提出一种用于压力变送器的信号采样保护方法及保护电路。

本发明为完成其发明任务采用如下技术方案：

一种用于压力变送器的信号采样保护电路，是具有对压力变送器信号进行转换、放大和采样及对单路传感器的过流保护功能的压力变送器的信号采样电路Part_B；所述的压力变送器的信号采样电路Part_B一端通过接线端P-与系统外部压力变送器信号输出端连接，另一端连接处理器MCU；所述的压力变送器的信号采样电路Part_B由场效应管Q4通过分压电阻与运放器U2相连组成。

一种用于压力变送器的信号采样保护电路，与场效应管Q4相连的取样电阻取样端为D端点。

一种用于压力变送器的信号采样保护电路，所述运放器U2型号为AD8608，运放器U2输出端为F端点。

一种用于压力变送器的信号采样保护电路，所述场效应管Q4型号为2N7002。

一种用于压力变送器的信号采样保护方法，其步骤如下：

1）、将压力变送器的信号采样保护电路与压力变送器相连，将采集的电信号传输至处理器MCU输入端；

2）、压力变送器的信号采样电路采用的是传感器通道采集电路Part_B，其具有对压力变送器信号进行转换、放大和采样，同时具有对单路传感器的过流保护功能；

传感器通道采集电路Part_B，是每个传感器通道采集电路Part_B输出采样信号Output-MCU-AD分别送入MCU进行AD采样

同时，处理器MCU输出1路供电控制信号MCU-PW-CRT和12路通道控制信号MCU-CH-CRT，前者能够实现对测量电路的供电控制，后者能够实现对每个通道采集电路的单独控制；

每个传感器通道采集电路Part_B将压力变送器输入的4-20mA信号转换为电压信号并放大后送入处理器MCU，处理器MCU根据电压值计算出电流值，并根据电流与压力的转换公式计算出实际的压力值；处理器MCU对输入电压UF进行12位AD转换，有

（18）

运放U2对UD起到放大2倍的作用，故