[发明专利]一种压力检测及保护电路及其工作方法

说明书

（一）技术领域：

本发明属于印后行业机械设备（如模切机、烫金机等）的检测及保护领域，尤其是一种压力检测及保护电路及其工作方法。

（二）背景技术：

在过去较长的一段时间里，印后行业所使用的压力检测和保护装置，在实际使用中容易出现温度漂移、精度差和保护电路误动作的问题。由于这些问题的存在造成该装置不能有效的保护机械的安全使用，也不能满足工艺上的要求。所以在印后行业内迫切的需要一种可靠的高精度的压力检测和保护装置。

（三）发明内容：

本发明的目的在于提供一种压力检测及保护电路及其工作方法，它可以克服现有压力检测电路精度不足的缺点，是一种结构简单、易操作、精度高的电路，其控制方法通俗易懂，且能够有效地对压力进行检测及预警。

本发明的技术方案：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。

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。

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。

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。

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。

所述微程序控制器单元是PLC（Programmable Logic Controller——可编程逻辑控制器）、单片机或者DSP（Digital signal Processor——数字处理器）。

所述通讯单元是RS485总线单元。

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。

所述数值显示单元是LCD（Liquid Crystal Display——液晶显示器）或者LED（Light-Emitting Diode——发光二极管）显示器。

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：

y₁=Kx₁+b   （1）

y₂二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；