一种基于zmdi传感器信号调理芯片的变送器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及ZMDI传感器信号调理芯片的变送器及压力数据传输技术领域，具体涉及一种基于ZMDI传感器信号调理芯片的变送器。
【背景技术】
[0002]变送器是把传感器的输出信号转变为可被控制器识别的信号或将传感器输入的非电量转换成电信号同时放大以便供远方测量和控制的信号源的转换器。传感器和变送器一同构成自动控制的监测信号源。不同的物理量需要不同的传感器和相应的变送器。变送器的种类很多，用在工控仪表上面的变送器主要有温度变送器、压力变送器、流量变送器、电流变送器、电压变送器等。而传统的变送器大多是模拟电路。体积大，功耗大、精度低，易受干扰、电路复杂。对传感器的校准，需要对模拟电路中的元器件进行手动调节。同时，也不能进行批量化调试。
【实用新型内容】
[0003]针对以上现有技术存在的问题，本实用新型采用一种基于ZMDI传感器信号调理芯片的变送器。利用ZMDI芯片的校正算法和数据处理功能，对传感器信号进行放大处理，有效地提高变送器精度、输出合适的电信号。
[0004]本实用新型采用的技术方案为:
[0005]—种基于ZMDI传感器信号调理芯片的变送器，其特征在于:包括基座、变送器壳体、传感器、过渡板和线路主板，所述基座、传感器、线路主板均设置于变送器壳体内，所述基座内设有内螺纹，所述传感器外部套设螺纹环，所述螺纹环与基座相配合，所述传感器中间设有信号导轨，所述过渡板中间设有圆环，所述圆环与所述信号导轨相配合，所述信号导轨通过过渡板与线路主板电气连接，所述线路主板包括ZMDI传感器信号调理芯片、运算放大电路、恒流源电路，利用ZMDI传感器信号调理芯片对采集的温度，压力信号进行线性补偿修正，有效提高传感器精度。所有修正数据保存在线路主板中微处理器的EEPROM中，永久的存储计算出来的修正系数，不受断电的影响。数字通讯采用ZACwire—线制接口通讯方式，可以在线读取压力数据，线性化校准，温度补偿。现场操作非常灵活。芯片供电电压为2.7V至5.5V，如果外部接入场效应管，外部供电电压范围可以是:9-30V。
[0006]优选的，所述线路主板后面还设有垫片，用于保护线路主板。
[0007]优选的，所述变送器壳体采用亚弧焊接方式焊接，并且全部采用激光焊接，可有效地防水、防潮。
[0008]优选的，所述传感器为扩散硅压力传感器，并且设置了相应的温度补偿电路，有效的克服了普通扩散硅传感器容易受温度影响的缺点，本实用新型所述传感器采用恒流供电方式，降低了传感器的功耗。
[0009]优选的，所述线路主板上还设有抗干扰电路，可排除通过电磁耦合到系统中的干扰信号，和外部电磁场干扰，防止高压、静电、脉冲电压等破坏线路主板中的电路。
[0010]优选的，所述变送器壳体上还设有C3插接件。
[0011 ]本实用新型的有益效果是:
[0012]1、本实用新型采用数字信号处理，在线校准技术和宽电压供电设计。
[0013]2、利用ZMDI传感器信号调理芯片对产生的数据进行线性修正，温度补偿，得出数据精度高。
[0014]3、利用芯片的一线制通讯接口，电路简单，连接方便;芯片功能多，简化外围电路。
[0015]4、本实用新型设有抗干扰电路，提高产品抗干扰特性，使得出数据更加准确。
【附图说明】
[0016]图1是基于ZMDI传感器信号调理芯片的变送器的结构示意图。
[0017]图中，1-基座2-变送器壳体3-传感器31-信号导轨4-过渡板5_线路主板6-垫片7-C3插接件。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图对本实用新型做一下具体的介绍:
[0019]如图1所述本实用新型提供一种基于ZMDI传感器信号调理芯片的变送器，包括基座1、变送器壳体2、传感器3、过渡板4和线路主板5，所述基座1、传感器3、线路主板5均设置于变送器壳体2内，所述基座I内设有内螺纹，所述传感器3外部套设螺纹环，所述螺纹环与基座I相配合，所述传感器3中间设有信号导轨31，所述过渡板4中间设有圆环，所述圆环与所述信号导轨31相配合，所述信号导轨31通过过渡板4与线路主板5电气连接，所述线路主板5包括ZMDI传感器信号调理芯片、运算放大电路、恒流源电路。
[0020]作为本实用新型的一个实施例，所述线路主板后面还设有垫片6。
[0021]作为本实用新型的一个实施例，所述变送器壳体2采用亚弧焊接方式焊接。
[0022]作为本实用新型的一个实施例，所述传感器3为扩散硅压力传感器，并且设置了相应的温度补偿电路。
[0023]作为本实用新型的一个实施例，所述线路主板上还设有抗干扰电路。
[0024]作为本实用新型的一个实施例，所述变送器壳体上还设有C3插接件7。
[0025]所述传感器3前端敏感元件上的隔离膜头受测量介质压力的作用产生形变，将压力信号传递给敏感元件内部芯片，同时转化为mV信号。信号值大小与压力的大小成线性关系。传感器3将mV信号传送给ZMDI传感器信号调理芯片对信号进行处理，并输出。
[0026]线路主板5使用ZSC31015集成电路，命令/数据通过一线制SIG?引脚，使用ZACwireTM串行通信协议进行传输。上电后，ZSC31015等待Start_CM命令3ms。如果没有这个命令，从正常工作模式(NOM)开始。在这种模式下，原始电桥数值被转换，和校正值以模拟或数字形式的输出。命令模式(CM)只能在接通电源后的3ms的命令行窗口期进入。如果ZSC31015在命令窗口期接收到Start_CM命令，它将变为命令模式。该CM允许通过命令改变进入其它模式中的任意一个。启动Start_RM命令后，ZSC31015处于原始模式(RM)。无修正，原始值按照预定义的顺序以数字输出。原始模式只能通过断电来停止。校准软件通过RM模式收集原始电桥和温度数据，以便计算出来校正系数。如果诊断功能被启用，故障诊断被检测到，依照程序诊断状态表示如下:
[0027](I)在模拟输出模式，
[0028]诊断状态由一个输出指示低于VDD的2.5%或高于VDD的97.5%。
[0029](2)在数字输出模式，
[0030]通过所生成的奇偶校验错误的发送，诊断状态将指示。
[0031]在基于ZMDI传感器信号调理芯片的变送器ZACwire?通讯中有一线制通信位编码、对ZSC31015的写操作和ZSC31015的读操作。位编码是以曼彻斯特占空比来表示位的各种状态。不管波特率，在连续数据组之间，ZACwire?通信线，处于高电位的时间大于32us，是停止时间。
[0032]芯片通过一线串行接口通信。可用于以下的不同的命令:
[0033]1.读ADC的转换结果。
[0034]2.校准命令。
[0035]3.从EEPROM 读。
[0036]4.写入到EEPR0M。
【主权项】
1.一种基于ZMDI传感器信号调理芯片的变送器，其特征在于:包括基座、变送器壳体、传感器、过渡板和线路主板，所述基座、传感器、线路主板均设置于变送器壳体内，所述基座内设有内螺纹，所述传感器外部套设螺纹环，所述螺纹环与基座相配合，所述传感器中间设有信号导轨，所述过渡板中间设有圆环，所述圆环与所述信号导轨相配合，所述信号导轨通过过渡板与线路主板电气连接，所述线路主板包括ZMDI传感器信号调理芯片、运算放大电路、恒流源电路。2.根据权利要求1所述的基于ZMDI传感器信号调理芯片的变送器，其特征在于:所述线路主板后面还设有垫片。3.根据权利要求1所述的基于ZMDI传感器信号调理芯片的变送器，其特征在于:所述变送器壳体采用亚弧焊接方式焊接。4.根据权利要求1所述的基于ZMDI传感器信号调理芯片的变送器，其特征在于:所述传感器为扩散硅压力传感器，并且设置了相应的温度补偿电路。5.根据权利要求1所述的基于ZMDI传感器信号调理芯片的变送器，其特征在于:所述线路主板上还设有抗干扰电路。6.根据权利要求1所述的基于ZMDI传感器信号调理芯片的变送器，其特征在于:所述变送器壳体上还设有C3插接件。
【专利摘要】本实用新型涉及ZMDI传感器信号调理芯片的变送器及压力数据传输技术领域，具体涉及一种基于ZMDI传感器信号调理芯片的变送器，包括基座、变送器壳体、传感器、过渡板和线路主板，所述基座、传感器、线路主板均设置于变送器壳体内，所述基座内设置传感器，所述传感器通过过渡板与线路主板电气连接，所述线路主板包括ZMDI传感器信号调理芯片、运算放大电路、恒流源电路。本实用新型的有益效果是：采用数字信号处理，在线校准技术和宽电压供电设计，利用ZMDI传感器信号调理芯片对产生的数据进行线性修正，温度补偿，得出数据精度高，利用芯片的一线制通讯接口，电路简单，连接方便；芯片功能多，还设有抗干扰电路，产品抗干扰能力强，数据更加准确。
【IPC分类】G01L9/00, G01L19/04
【公开号】CN205300839
【申请号】
【发明人】程诚
【申请人】山东佰测仪表有限公司
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2015年12月31日