[发明专利]一种压力检测及保护电路及其工作方法

权利要求书

1.一种压力检测及保护电路，其特征在于它包括模拟信号发生单元、模拟信号处理电路单元、A/D转换电路单元和控制器单元；其中，所述模拟信号发生单元的输入端连接待检测机械设备；所述模拟信号处理电路单元的输入端采集模拟信号发生单元的模拟量信号，其输出端连接A/D转换电路单元的输入端；所述控制器单元的输入端接收A/D转换电路单元发出的数字量信号。

2.根据权利要求1所述一种压力检测及保护电路，其特征在于所述一种压力检测及保护电路还包括数值显示单元，所述数值显示单元的输入端连接控制器单元的输出端，显示所检测到的模拟量的数值信息。

3.根据权利要求1所述一种压力检测及保护电路，其特征在于所述模拟信号发生单元是压力传感器，采用具有高灵敏，低温漂特性的电桥检测细微电信号变化的结构，其将压力信号传输给模拟信号处理电路单元。

4.根据权利要求1所述一种压力检测及保护电路，其特征在于所述模拟信号处理电路单元是运算放大电路，将输入的模拟量信号进行放大、运算，并将其输出给A/D转换电路单元进行信号转换。

5.根据权利要求1所述一种压力检测及保护电路，其特征在于所述控制器单元是由微程序控制器单元、通讯单元、I/O接口单元和外围控制器单元构成；所述微程序控制器单元的输入端接收A/D转换电路单元发出的数字量信号，其输出端通过通讯单元与外围控制器单元呈双向连接，且同时通过I/O接口单元将信号传递给外围控制器单元；所述微程序控制器单元的输出端连接数值显示单元的输入端；所述外围控制器单元的输出端连接待检测的机械设备。

6.根据权利要求5所述一种压力检测及保护电路，其特征在于所述微程序控制器单元是PLC、单片机或者DSP；所述外围控制器单元是PLC、单片机或者DSP；所述微程序控制器单元和外围控制器单元之间采用的是问答式的通讯方式。

7.根据权利要求5所述一种压力检测及保护电路，其特征在于所述通讯单元是RS485总线单元。

8.根据权利要求2或5所述一种压力检测及保护电路，其特征在于所述数值显示单元是LCD液晶显示器或者LED显示器。

9.一种压力检测及保护电路的工作方法，其特征在于它包括以下步骤：

①模拟信号发生单元对待检测机械设备进行检测，由模拟信号处理电路单元采集模拟信号发生单元的模拟量信号，对其进行运算处理，将信号中的畸形脉冲和空间传递的干扰信号滤除，得到一个较为稳定的模拟量信号；

②步骤①得到的处理后的模拟量信号在A/D转换电路单元转换成数字量信号，将其输出给控制器单元中的微程序控制器单元；

③微程序控制器单元对采集到的数字量信号进行滤波干扰后，进行平均值计算，然后对这个平均值与用户输入的已知量代入式（1）和式（2）计算出当前的压力值：

y_l=kx₁+b   （1）

y₂=kx₂+b   （2）

其中：y₂为最大压力值，y₁为最小压力值，x₂为传感器最大形变量，x₁为传感器最小形变量，K为斜率，b为偏置常数；将计算出的压力值与预先设定好的参考值进行比较；

④由步骤③所得的处理计算后的结果将在数值显示单元的显示屏上显示；

⑤若步骤③所得的处理计算后的结果超出了预先设定好的参考值，将会产生报警信号；

⑥微程序控制器单元会通过I/O接口单元将报警信号传递给外围控制器单元，该单元会根据信号对待检测机械设备做出动作控制，对待检测设备气到了保护作用；

⑦微程序控制器单元还会通过通讯单元与外围控制器单元进行通讯，将步骤③所得的处理计算后的结果传递给外围控制器单元，外围控制器单元也可以对该数据进行处理，处理的结果若不在设定范围内，也会产生报警，同样可以起到保护的作用。

10.根据权利要求9所述一种压力检测及保护电路的工作方法，其特征在于所述步骤①中的模拟信号处理电路单元采用运算放大电路结构，对采集来的信号进行放大、运算及整形处理。