[实用新型]一种将电容信号转换成电流信号的信号转换板

说明书

本实用新型公开了一种将电容信号转换成电流信号的信号转换板，包括：电容转电压模块，所述电容转电压模块与电压测量模块连接,所述电压测量模块与MCU连接，所述MCU与输出模块连接；该信号转换板元器件采用国产元器件，成本低廉，且能满足0.1％的信号变送精度要求，解决了电容式差压变送器中的关键需求。

技术领域

本实用新型涉及压力变送器技术领域，具体涉及一种将电容信号转换成电流信号的信号转换板。

背景技术

信号转换板主要应用在电容型差压变送器上，是构成电容型差压变送器的主要成本之一。目前市面上的电容型差压变送器分国产和非国产两类。占据市场主流的电容型差压变送器为非国产的，其最大的缺点就是售价昂贵，内部信号转换板采用昂贵元器件，且技术不能自主。国产电容型差压变送器的价格比较便宜，但信号变送精度不够。

如中国专利CN114396980A，公开日2022年04月26日，本发明公开了一种具有补偿功能的悬浮式差压变送器及其控制方法，包括两个第一膜座，两个第一膜座边缘对焊将二者之间的金属材质膜片固定，每个第一膜座的内侧面分别设有镀膜电极，第一膜座的镀膜电极与膜片组成测量电容，第一膜座与膜片之间形成感应腔；每个第一膜座外分别设置有第二膜座，第二膜座与相应的第一膜座围成稳压腔，稳压腔与位于膜片同侧的感应腔连通；测量电容经第一信号处理及AD转换电路连接单片机，第二膜座的内侧面也设有镀膜电极，该镀膜电极与相应的第一膜座外侧的金属面正对以形成补偿电容，补偿电容经第二信号处理及AD转换电路连接有单片机。本发明从机械和电学角度提高传感器的测量精度。该方案从机械结构和电路结构两方面来确保信号传送精度，但由于器件本身的温漂系数的影响，整体的信号传送精度受到影响。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：目前国产电容型差压变送器的信号传送精度低的技术问题。提出了一种将电容信号转换成电流信号的信号转换板，有效提高了国产电容型差压变送器的信号传送精度。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案为：一种将电容信号转换成电流信号的信号转换板，包括：电容转电压模块,所述电容转电压模块与电压测量模块连接,所述电压测量模块与MCU连接,所述MCU与输出模块连接。

一种将电容信号转换成电流信号的信号转换板，主要由电容转电压模块、电压测量模块、MCU和输出模块组成，电容信号由电容转电压模块转换成电压信号，再由电压测量模块测量相应的电压信号，再经MCU处理，作用到(4-20)mA直流输出模块上，实现4-20mA直流输出。

作为优选，所述电容转电压模块包括电压比较器电路，所述电压比较器电路包括比较器N1A和比较器N1B，所述比较器N1A的负向输入端与所述比较器N1B的负向输入端连接，所述比较器N1A的正向输入端与待测电容CH1连接，所述比较器N1B的正向输入端与待测电容CL1连接，所述比较器N1A的负向输入端与电阻RJ1的一端连接，所述电阻RJ1的另一端与VCC2连接，所述比较器N1A的负向输入端与电阻RJ2的一端连接，所述电阻RJ2的另一端与GND2连接，所述电阻RJ2与电容C11串联，所述比较器N1A和所述比较器N1B的地端与GND2连接，所述比较器N1A和所述比较器N1B的电源端与VCC2连接，所述比较器N1A的电源端与电容C26的一端连接，所述电容C26的另一端与GND2连接。电阻RJ1和电阻RJ2采用同一批次不同型号，误差精度0.1％，温漂系数25ppm，这部分的误差一般都是往一个方向偏，可以通过标定消除掉，电容充放电的周期在5kHz左右，比较器输出的翻转电平周期也在5kHz左右，不同的占空比代表电容大小，运放输出翻转的时间随温度变化会有十纳秒级的变化，存在万分之0.5左右的误差。