，微控制器U41还通过14脚采集5V电源电压(图7中TEMP 5V表示5V电源电压)。当环境温度大于第一预设温度时，会引起微控制器U41的13脚和14脚上的电压过高，当电压超过预设电压值时，微控制器U41可以发出报警信息。
[0055]图8示出了数字电位器连接方法的部分原理图，如图8所示，数字电位器P13的引脚接线如下:数字电位器P13的I脚、4脚及8脚接地(图8中SGND表示接地)，数字电位器P13的16脚接至+5V电源(图8中VCC+5V表示+5V电源)，+5V电源通过电容C75接地，电容C75的I脚与数字电位器P13的16脚相接，电容C75的2脚接地，数字电位器Pl 3的3脚接P_H1到信号放大电路，数字电位器P13的5脚接P_W1到信号放大电路，数字电位器P13的6脚接至RESET，数字电位器P13的7脚接至P_CLK作为SPI时钟，数字电位器P13的9脚接至P_DQ作为SPI数据输入，数字电位器P13的1脚接至P_C0UT作为SPI数据输出，数字电位器P13的9脚的连接方式可以结合图7中微控制器U41的15脚的连接方式进行说明。数字电位器P13的10脚的连接方式可以结合图7中的微控制器U41的12脚的连接方式进行说明。当环境温度高于第一预设温度时，微控制器控制数字电位器增大之间的阻值，降低信号放大电路的增益；当环境温度低于第一预设温度时，微控制器控制数字电位器减小之间的阻值，增大信号放大电路的增益
[0056]图4至图8所示单元之间可以按照各个图中的标识进行连接。如图5所示的信号放大电路中标识有?_胃1的地方与图8所示的数字电位器中标识有P_W1的地方相接，图5所示的信号放大电路中标识有P_H1的地方与图8所示的数字电位器中标识有P_H1的地方相接。
[0057]本实用新型实施例提供的用于管道泄漏监测的信号调理器，包括电流环接收电路、信号放大电路、低通滤波电路、微控制器、数字电位器、信号输出单元、温度采集单元及外围电路。该信号调理器的工作过程可以为:电流环接收电路通过光电耦合方式将前端压力变送器输出的电流信号接收并将电流信号转换为电压信号，信号放大电路对电压信号进一步放大，得到放大信号，信号放大电路再将该放大信号输出至低通滤波电路，低通滤波电路再对该放大信号进行滤波处理，滤除放大信号中高于预设频率的部分，得到滤波信号，低通滤波电路再通过信号输出单元将该滤波信号输出至信号采集端。另外，微控制器可以根据温度采集单元实时采集的环境温度，调节数字电位器的阻值，进而改变信号放大电路的增益，通过温度补偿方式以减小环境因素对信号调理器输出的信号波形的影响。
[0058]需要说明的是，本实用新型实施例提供的信号调理器，电流环接收电路采用光电耦合方式，在将压力变送器输出的电流信号转换为电压信号的基础上，提供了压力变送器与信号调理器的高可靠性信号传输以及有效的电气隔离的功能，大大降低了压力变送器与信号调理器之间的干扰，从而使信号调理器中的电路不易损毁。
[0059]需要补充说明的是，本实用新型实施例提供的信号调理器，由于包括温度采集单元和温度补偿单元，因此，具有自动温度补偿功能。其中，温度补偿单元以微控制器为核心，微控制器能够根据温度补偿单元实时采集的环境温度，调整数字电位器的阻值，从而调整信号放大电路的放大增益，进而减小环境因素对信号调理器输出的信号波形的影响。该温度补偿方式的响应速度较快，补偿精度较高，可以显著提高信号调理器适应环境因素变化的能力。
[0060]综上所述，本实用新型实施例提供的信号调理器，电流环接收电路能够将压力变送器输出的电流信号转换为电压信号，并将电压信号输出至信号放大电路，信号放大电路能够对电压信号进行放大处理，得到放大信号，并将放大信号输出至低通滤波电路，低通滤波电路能够对放大信号进行滤波处理，得到滤波信号，并将滤波信号输出至信号输出单元，进而使信号输出单元将滤波信号输出至信号采集端，相较于现有技术，信号调理器输出的信号的失真度较低，通过温度补偿方式减小了环境因素对信号调理器输出的信号波形的影响，因此，提高了管道泄漏监测的效果。
[0061]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种信号调理器，其特征在于，所述信号调理器包括依次连接的电流环接收电路、信号放大电路、低通滤波电路和信号输出单元； 所述电流环接收电路的输入端与压力变送器的输出端连接，所述电流环接收电路的输出端与所述信号放大电路的输入端连接，用于将所述压力变送器输出的电流信号转换为电压信号，并将所述电压信号输出至所述信号放大电路； 所述信号放大电路的输出端与所述低通滤波电路的输入端连接，用于对所述电压信号进行放大处理，得到放大信号，并将所述放大信号输出至所述低通滤波电路； 所述低通滤波电路的输出端与所述信号输出单元的输入端连接，用于对所述放大信号进行滤波处理，得到滤波信号，并将所述滤波信号输出至所述信号输出单元； 所述信号输出单元用于将所述滤波信号输出至信号采集端。2.根据权利要求1所述的信号调理器，其特征在于，所述信号调理器还包括温度采集单元和温度补偿单元， 所述温度采集单元的输出端与所述温度补偿单元的输入端连接，用于采集环境温度，并将所述环境温度输出至所述温度补偿单元； 所述温度补偿单元的输出端与所述信号放大电路连接，用于根据所述环境温度调整所述信号放大电路的增益。3.根据权利要求2所述的信号调理器，其特征在于，所述温度补偿单元包括依次连接的微控制器和数字电位器， 所述微控制器的输入端与所述温度采集单元连接，所述微控制器的输出端与所述数字电位器的输入端连接，所述数字电位器的输出端与所述信号放大电路连接； 所述微控制器用于在所述环境温度高于第一预设温度时，增大所述数字电位器的阻值，以降低所述信号放大电路的增益； 所述微控制器还用于在所述环境温度低于所述第一预设温度时，减小所述数字电位器的阻值，以增大所述信号放大电路的增益。4.根据权利要求1所述的信号调理器，其特征在于， 所述电流环接收电路包括线性光耦和运算放大器。5.根据权利要求1所述的信号调理器，其特征在于， 所述信号放大电路包括运算放大器。6.根据权利要求1所述的信号调理器，其特征在于， 所述低通滤波电路包括运算放大器。
【专利摘要】本实用新型公开了一种信号调理器，属于管道泄漏监测领域，所述信号调理器包括依次连接的电流环接收电路、信号放大电路、低通滤波电路和信号输出单元；电流环接收电路用于将压力变送器输出的电流信号转换为电压信号，并将电压信号输出至信号放大电路；信号放大电路用于对电压信号进行放大处理，得到放大信号，并将放大信号输出至低通滤波电路；低通滤波电路输出端与信号输出单元输入端连接，用于对放大信号进行滤波处理，得到滤波信号，并将滤波信号输出至信号输出单元；信号输出单元用于将滤波信号输出至信号采集端。本实用新型解决了管道泄漏监测的效果较差的问题，提高了管道泄漏监测的效果，用于管道泄漏监测。
【IPC分类】F17D5/06
【公开号】CN205299094
【申请号】
【发明人】许斌, 谭东杰, 郑健峰, 王立坤, 王洪超, 吴家勇, 富宽, 张弢甲, 刘胜楠
【申请人】中国石油天然气股份有限公司
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2015年12月15日