[实用新型]光电压力表

说明书

本实用新型的光电压力表属于压力自动测量仪表领域。

机械式压力表性能稳定，但不能与微机联接组成压力自动测控系统，要求与计算机联接构成压力测控系统时，多用压力传感器及其第二次仪表数显压力表检测系统压力，《中国技术成果大全》17－367，航空工业部三0四研究所的“数字压力仪”和《中国技术成果大全》34－363，南京航空学院“ZYB－1智能压力表”都属于这类系统，它们是采用各类压力传感器（如硅压阻式传感器等）作测压元件，通过信号放大器、A／D转换器，并利用单片微机和精密测温系统对传感器的温度漂移及非线性误差进行了修正，使数显仪精度达到±0.05％FS。但各类压力传感器都存在着较大的温度漂移和非线性误差，当温度变化较大时，若不增加精密测温环节及单片微机误差修正系统，甚至远不能保证其精度达到1％以内，造成这类仪表系统复杂，价格昂贵，同时，与这类仪表连接的微机必须具有多个数据采集端口与之联接，对计算机接口要求较高。

本实用新型的目的是针对现有技术的不足而研制的一种光电压力表，它利用0.25级波登管指针式压力表加装光电器件构成指针式光电压力表，当指针中心线经过每一个需要检测刻度时，它便向微机发出一个中断信号。由于光电对线的精度高，误差可小于0.1小刻度，在无需补偿的情况下，发讯精度可达0.25％左右。它与微机联接简单，只需一根中断信号线（较已有技术省去多个数据采集端口及相应的连接电缆），测控点数可多达10点左右，尤其适用于气动调节阀自动检测系统的基准压力测量。

本实用新型提供的光电压力表如图1、图2所示。

图1为光电压力表

图2为光电压力表测量电路图

（1）指针式压力表外壳，（2）指针，（3）刻度盘，（4）光电池，（5）放大器，（6）差分放大器，（7）积分器，（8）倒相器，（9）模拟倒向开关，（10）斯密特鉴幅器，（11）单稳态电路。

光电压力表是在指针式压力表外壳（1）的刻度盘（3）上加装了对称的光电池（4）所构成的光电对线装置及测量电路，每个光电池对的中心线应对准相应的基准刻度。之所以要使用由对称式光电池构成的“光电池对”是为了消除指针宽度带来的回程误差。当指针（2）扫过某个光电池对时，在对称的两个光电池上将分别产生相应的光电信号，只有当指针中心线对准基准刻度时，两个光电池上的光电信号才相等，测量电路就可检测到该刻度的信号。

检测多个压力值时（可多达10个），只需在光电压力表的相应刻度位置对应地安装多个光电池对即可，每个光电池对可以用各自的测量电路，也可以共用一个线路，前者较易调整，但费用高，体积大；后者降低了线路成本和体积，但多个光电池叠加起来的直流电平及漂移都很大，甚至会使电路失控。本实用新型采用差分放大器（6）和积分放大器（7）有效地消除了光电池直流电平及漂移的影响，克服了上述共用线路带来的缺点，在测量线路非常简单的情况下，保证了光电检测的精度及可靠性。

测量电路如图2所示，各光电池对的两个对称光电池分别接入两个放大器（5），差分放大器（6），积分器（7），再经倒相器（8），模拟倒向开关（9），斯密特鉴幅器（10）和单稳态电路（11），便可获得指针中心线通过各刻度时的光电测量信号。放大器（5）是光电流／电压变换器，差分放大器（6）可消除光电池的直流电平，积分器（7）用来补偿光电池及前级放大器的直流电平漂移，模拟倒向开关（9）使正程和反程送入斯密特鉴幅器的波形不变，保证了在指针中心线和刻度对准时获取检测信号，此信号作为给压力测控系统微机的中断信号。

本实用新型具有如下优点：

1、既保持了机械式压力表的稳定性，又能以简单可靠的方式与微机联接构成压力自动测控装置。

2、测量范围0－200KPa，测量精度0.25％左右，由光电读数取出指针信号，大大提高了读数精度。

3、测量点可达10个。

4、成本低廉，一台数显压力表约8000元以上，一台光电压力表只需1500元，由于简化了微机接口设计，还可进一步降低光电压力表所在系统的成本。

实施例：

本实用新型提供的光电压力表及测量电路如图1，图2所示，可用常规的机械加工制作，使用的光电器件及电子器件皆为标准产品，如光电池对，A／D转换器，差分放大器，积分器，模拟倒向开关等均可在市场购置，一般工程技术人员亦能按图制造组装、调试和正常使用。