一种压力变送器自动标定系统

1.本发明涉及压力变送器工装标定技术领域，具体为一种压力变送器自动标定系统。

背景技术：

2.目前，压力变送器已在国防建设、石油勘探、机械制造、气象监测、航空航天、冶金冶炼、生物医学、地质探测等领域得到广泛的应用。压力变送器生产完成后，压力变送器内部的信号调节芯片中用于保存调节信息的存储器默认存储值未知，调节芯片的调节作用未知，因此压力变送器输入输出曲线未知，必须对压力变送器进行标定，将压力变送器输入输出曲线调整为标准输入输出曲线，才能投入使用，故需要设置自动标定系统来完成工作，现有该系统主要有pc、接口装置模块、压力控制模块、温箱、变送器工装模块组成。主要完成的工作有：对压力控制器以及温箱的自动控制，通过rs485通信方式对接口装置进行下发各种指令，其中主要包括：标定、数据采集、复测等指令。
3.标定的工作流程：pc端通过rs485接口控制接口装置模块开启变送器数字（owi）接口模式并写入预配置的参数，在不同的温度下，控制压力控制器给压力变送器不同的压力，压力变送器将不同压力下adc值通过4~20ma通讯接口电路传递至接口装置模块并通过rs485接口传递至pc端。pc端通过校准软件计算校准系数并通过rs485接口控制接口装置模块将需要的校准系数写入压力变送器信号调理芯片的寄存器中从而实现对压力变送器的标定。
4.复测的工作流程：上位机发送复测指令并切换到复测模式。上位机控制压力控制器对变送器产生零压力、二分之一量程压力、满量程压力，分别读取三种压力下压力变送器的电流，并与标准输出电流对比，误差小于系统设定的误差比则为标定成功，具体压力变送器标定的原理是将压力变送器在工作量程内标准的输出值作为基准，测量待标定的压力变送器在其工作量程内输出的原始值，从而对待标定压力变送器所需要的零点和满量程进行调节，调节的值就是压力变送器的校准系数，将调节结果写入压力变送器内部的信号调节芯片，最终实现待标定压力变送器在其工作量程内实际输出曲线与压力变送器标准输出曲线一致，完成标定。基于此，本发明设计了一种压力变送器自动标定系统，以解决上述问题。

技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种压力变送器自动标定系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种压力变送器自动标定系统，包括电源模块电路、主控模块电路、adc测试电路、上位机通讯电路和变送器通信电路，所述电源模块电路与主控模块电路、adc测试电路、上位机通讯电路和变送器通信电路均电性连接，所述主控模块电路与adc测试电路、上位机通讯电路和变送器通信电路均信号连接，所述电源模块电路包括相互电连接的24v转5v电路和5v转3.3v电路，所述主控模块电路采用
stm32f103c8t6芯片以及其外围电路，所述外围电路包括与stm32f103c8t6芯片连接的启动电路、下载电路、复位电路以及晶振电路，所述上位机通讯电路使用的通讯方式是rs485通讯方式，且上位机通过usb口控制下位机和压力变送器的nsa2860芯片，所述rs485通讯方式采用基于max485的电平转换电路。
7.优选的，所述24v转5v电路包括连接24v稳压源的3p接插件cn3、lm2841降压调节器和肖特基二极管d2.1，所述3p接插件cn3的2和3号端口接地，所述3p接插件cn3的1号端口并接有lm2841降压调节器的4与5号端口和直插电解电容c2.3，所述直插电解电容c2.3的另一端并接有地线、lm2841降压调节器的2号端口、肖特基二极管d2.1、电阻r2.2和直插电解电容c2.1，所述直插电解电容c2.1的另一端并接5v输出端、电阻r2.1和电感l1.1，所述电阻r2.1的另一端连接电阻r2.2另一端和lm2841降压调节器的3号端口，所述电感l1.1的另一端并接肖特基二极管d2.1另一端、贴片电容c2.2和lm2841降压调节器的6号端口，所述贴片电容c2.2另一端串接lm2841降压调节器的1号端口。
8.优选的，所述5v转3.3v电路包括asm1117低压差稳压器，所述asm1117低压差稳压器的2号端口并接有3.3v输出端、贴片电容c3与c4，所述贴片电容c3与c4的另一端接地和连接asm1117低压差稳压器的1号端口，所述asm1117低压差稳压器的3号端口并接有贴片电容c1与c2和5v输入端，所述贴片电容c1与c2的另一端串接。
9.优选的，所述晶振电路包括连接在stm32f103c8t6芯片的pc14与pc15端口和oscin与oscout端口之间的贴片晶振y1和晶振y2，所述贴片晶振y1的两端分别串接贴片电容c7与c8，所述贴片电容c7与c8另一端均接地，所述晶振y2的两端分别串接贴片电容c9与c10，所述贴片电容c9与c10另一端均接地。
10.优选的，所述启动电路包括3x2排针jp1，所述3x2排针jp1的1号与2号引脚之间连接3.3v电源，所述3x2排针jp1的5号与6号引脚串接，所述3x2排针jp1的3号引脚串接有电阻r1，所述电阻r1的另一端串接stm32f103c8t6芯片的boot0引脚，所述3x2排针jp1的4号引脚串接有电阻r2，所述电阻r2的另一端串接stm32f103c8t6芯片的boot1引脚。
11.优选的，所述下载电路包括接插件p1，所述接插件p1的1号端口并接有地线和贴片电容c5，所述贴片电容c5的另一端并接有3.3v电源和接插件p1的4号端口，所述接插件p1的2号与3号端口分别与stm32f103c8t6芯片的swclk和swio引脚连接。
12.优选的，所述复位电路包括微动开关sw1，所述微动开关sw1的一端并接有地线和贴片电容c11，所述贴片电容c11的另一端并接有微动开关sw1另一端、电阻r7和stm32f103c8t6芯片的nrst引脚，所述电阻r7的另一端连接3.3v电源。
13.优选的，所述电平转换电路包括max485芯片，所述max485芯片的1和4号引脚分别与stm32f103c8t6芯片的rxd1引脚和txd1引脚连接，所述max485芯片的2与3号引脚与stm32f103c8t6芯片的pa1引脚连接，所述max485芯片的5号引脚接地，所述max485芯片的6号引脚并接有电阻r5.2与r5.3和2p接插件cn10的2号端口，所述电阻r5.2的另一端并接max485芯片的7号引脚、电阻r5.1和2p接插件cn10的1号端口，所述电阻r5.1的另一端并接有地线和贴片电容c5.1，所述贴片电容c5.1的另一端并接max485芯片的8号引脚和5v输入端。
14.优选的，所述变送器通信电路基于bcp56三极管、tq2-5v继电器以及外围电路、nc7s04反相器以及外围电路和ina202型电流分流监控器以及外围电路构成。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过在标定板上制作控制电路系统，上位机可以进行多通道切换调试，将压力变送器的nsa2860芯片接入下位机硬件电路，可以确定标定板与变送器之间是否能正常通信，上位机控制程序内加入校准算法程序，校准系数能正常计算，实现待标定压力变送器在其工作量程内实际输出曲线与压力变送器标准输出曲线一致，完成标定，具有创造性。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本发明原理图；图2为本发明24v转5v电路图；图3为本发明5v转3.3v电路图；图4为本发明stm32f103c8t6芯片接线图；图5为本发明第一晶振电路图；图6为本发明第二晶振电路图；图7为本发明启动电路图；图8为本发明下载电路图；图9为本发明复位电路图；图10为本发明电平转换电路图；图11为本发明变送器通信电路图；图12为本发明下位机主程序流程图；图13为本发明下位机与变送器通信流程图；图14为本发明写数据流程图；图15为本发明读数据流程图；图16为本发明pb1引脚输出结果图；图17为本发明pa0引脚输入捕获图；图18为本发明标定板串口界面图；图19为本发明usb初始化流程图；图20为本发明nsa2860.ini配置文件示意图；图21为本发明自动标定程序流程图；图22为本发明自动标定程序主界面图；图23为本发明压力控制器的通信协议图；图24为本发明压力串口初始化流程图；图25为本发明压力控制器初始化流程图；图26为本发明压力查询流程图；图27为本发明压力控制流程图；图28为本发明温箱控制流程图。
具体实施方式
18.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
19.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
20.请参阅图1和4，本发明针对压力变送器的nsa2860芯片提供一种技术方案：该压力变送器自动标定系统，包括电源模块电路、主控模块电路、adc测试电路、上位机通讯电路和变送器通信电路，其特征在于：电源模块电路与主控模块电路、adc测试电路、上位机通讯电路和变送器通信电路均电性连接，主控模块电路与adc测试电路、上位机通讯电路和变送器通信电路均信号连接，电源模块电路包括相互电连接的24v转5v电路和5v转3.3v电路，主控模块电路采用stm32f103c8t6芯片以及其外围电路，外围电路包括与stm32f103c8t6芯片连接的启动电路、下载电路、复位电路以及晶振电路，上位机通讯电路使用的通讯方式是rs485通讯方式，且上位机通过usb口控制下位机和压力变送器的nsa2860芯片，rs485通讯方式采用基于max485的电平转换电路，电源模块电路的主要作用是给标定板上的每个芯片以及压力变送器芯片供电，使芯片在合适的电压范围内进行工作。整个系统的电源来自24v的稳压源进行供电，rs485通讯方式的电平转换电路以及adc测试电路需要提供5v电源供电，下载电路以及stm32f103c8t6芯片需要提供3.3v电源进行供电，通过将系统提供的24v电压进行降压处理，实现芯片的正常工作。
21.请参阅图2，24v转5v电路包括连接24v稳压源的3p接插件cn3、lm2841降压调节器和肖特基二极管d2.1，3p接插件cn3的2和3号端口接地，3p接插件cn3的1号端口并接有lm2841降压调节器的4与5号端口和直插电解电容c2.3，直插电解电容c2.3的另一端并接有地线、lm2841降压调节器的2号端口、肖特基二极管d2.1、电阻r2.2和直插电解电容c2.1，直插电解电容c2.1的另一端并接5v输出端、电阻r2.1和电感l1.1，电阻r2.1的另一端连接电阻r2.2另一端和lm2841降压调节器的3号端口，电感l1.1的另一端并接肖特基二极管d2.1另一端、贴片电容c2.2和lm2841降压调节器的6号端口，贴片电容c2.2另一端串接lm2841降压调节器的1号端口，电路是将稳压源产生的电压经过lm2841降压调节器降为5v电压供特定的电路使用。
22.请参阅图3，5v转3.3v电路包括asm1117低压差稳压器，asm1117低压差稳压器的2号端口并接有3.3v输出端、贴片电容c3与c4，贴片电容c3与c4的另一端接地和连接asm1117低压差稳压器的1号端口，asm1117低压差稳压器的3号端口并接有贴片电容c1与c2和5v输入端，贴片电容c1与c2的另一端串接，5v的电压经过asm1117低压差稳压器降为3.3v，为系统中的芯片供电。
23.请参阅图5-6，晶振电路包括连接在stm32f103c8t6芯片的pc14与pc15端口和oscin与oscout端口之间的贴片晶振y1和晶振y2，贴片晶振y1的两端分别串接贴片电容c7与c8，贴片电容c7与c8另一端均接地，晶振y2的两端分别串接贴片电容c9与c10，贴片电容
c9与c10另一端均接地。
24.请参阅图7，启动电路包括3x2排针jp1，3x2排针jp1的1号与2号引脚之间连接3.3v电源，3x2排针jp1的5号与6号引脚串接，3x2排针jp1的3号引脚串接有电阻r1，电阻r1的另一端串接stm32f103c8t6芯片的boot0引脚，3x2排针jp1的4号引脚串接有电阻r2，电阻r2的另一端串接stm32f103c8t6芯片的boot1引脚。
25.请参阅图8，下载电路包括接插件p1，接插件p1的1号端口并接有地线和贴片电容c5，贴片电容c5的另一端并接有3.3v电源和接插件p1的4号端口，接插件p1的2号与3号端口分别与stm32f103c8t6芯片的swclk和swio引脚连接。
26.请参阅图9，复位电路包括微动开关sw1，微动开关sw1的一端并接有地线和贴片电容c11，贴片电容c11的另一端并接有微动开关sw1另一端、电阻r7和stm32f103c8t6芯片的nrst引脚，电阻r7的另一端连接3.3v电源。
27.由于与上位机的通讯电路使用的是rs485通讯方式，上位机使用的是usb口控制下位机和nsa2860芯片，因此需要设计usb转rs485电路进行通讯，因此在标定板中必须要设计与之对应的rs485电路与之连接，请参阅图10，电平转换电路包括max485芯片，max485芯片的1和4号引脚分别与stm32f103c8t6芯片的rxd1引脚和txd1引脚连接，max485芯片的2与3号引脚与stm32f103c8t6芯片的pa1引脚连接，max485芯片的5号引脚接地，max485芯片的6号引脚并接有电阻r5.2与r5.3和2p接插件cn10的2号端口，电阻r5.2的另一端并接max485芯片的7号引脚、电阻r5.1和2p接插件cn10的1号端口，电阻r5.1的另一端并接有地线和贴片电容c5.1，贴片电容c5.1的另一端并接max485芯片的8号引脚和5v输入端。
28.请参阅图11，变送器通信电路基于bcp56三极管、tq2-5v继电器以及外围电路、nc7s04反相器以及外围电路和ina202型电流分流监控器以及外围电路构成，具体为：加载控制电路系统的标定板与压力变送器之间的通信方式为一种独特的owi通信方式，这种通信方式的特点是：主机与nsa2860芯片之间的数据传输时通过对stm32f103c8t6芯片供电电源上叠加一个交流信号，将此信号耦合到owi引脚上作为stm32f103c8t6芯片的输入，nsa2860芯片与主机的数据传输时，数据被调制为环路电流，通过将环路电流调制为10ma或4ma来传输数据1或0；nsa2860芯片到主机的数据传输时，数据被发送到out引脚，利用这种通讯模式来完成对nsa2860芯片的校准；stm32f103c8t6芯片的输出信号经owi_tx_mcu引脚进入通讯电路，通过硬件电路把该信号分为两路，一路信号经过bcp56_sot223_npn型三极管输入tq2-5v继电器，另一路信号经过nc7s04反相器，再经过bcp56_sot223_npn型三极管输入tq2-5v继电器，来确保信号的正常传输，然后通过继电器输出至变送器外围电路，最终实现数字信号的写入，而变送器至stm32f103c8t6芯片的通信是通过nsa2860的输出（out引脚）将数字信号经外围电路调制为环路电流，通过ina202型电流分流监控器将电流转换为数字信号传输至stm32f103c8t6芯片实现数据的传输。
29.系统控制芯片加载控制逻辑的方法如下：下位机软件设计：通过keil uvision5嵌入式系统开发平台，采用c语言编写控制程序，主要实现对上位机下发命令解析、通道切换、协议转换、以及对压力变送器读写等功能；在软件实现中，采用模块化的编程思想，将功能划分为主程序模块、串口中断模块，协议转换模块等部分进
行软件的编程。
30.主控模块设计主程序模块主要进行stm32f103c8t6的初始化，stm32f103c8t6的初始化包括初始化主时钟、初始化串口、初始化定时器、初始化rs485接口、初始化通用输入输出端口；主程序模块主要进行stm32f103c8t6的初始化，具体流程图如图12所示，stm32f103c8t6单片机的时钟系统的主要目的就是给相对独立的外设模块提供时钟信号，同时也能降低整个芯片的耗能，本方案选择的是内部高速时钟，时钟频率为8mhz，和外部晶振产生的32.768khz低速时钟，来为整个系统提供时钟信号，按照以上提供的时钟频率来对系统时钟进行初始化，上位机与标定板的通讯方式为rs485通讯方式，完成对时钟的初始化后，再进行对串口的初始化以及对rs485引脚的初始化，串口选择的是stm32f103c8t6单片机pa2，pa3引脚与max485芯片的引脚相连接，串口通信格式为8位数据位，无校验，1位停止位，波特率选择的是115200bits/s；标定板与压力变送器的通讯方式选择的是nsa2860信号调理芯片提供的一种独特的通讯协议（owi），标定板与变送器之间的通讯引脚选择的是pb1引脚，变送器与标定板之间的通讯引脚选择的是pa0引脚，通过这两个引脚来实现标定板与压力变送器之间数据的传输。
31.下位机与变送器通信设计下位机与变送器采用owi通信协议实现数据的传输，通过stm32f103c8t6的pb1，pa0引脚与压力变送器通信，下位机与变送器通信流程图如图13所示，owi通信协议为两线制通信，芯片owi引脚为信号输入引脚，out引脚为信号输出引脚，通过外接电路与标定板提供的通讯接口，loop+与loop-引脚相连接实现，在标定板与变送器通讯的过程中，主控芯片的pb1引脚用来产生数字信号输出，根据owi通讯协议编码，将传输的数字信号
‘1’
和
‘0’
通过软件延时的方法来产生，owi通讯模式下写数据流程如图14所示；而stm32f103c8t6芯片的pa0引脚采用定时器输入捕获功能，来实现对变送器输入信号的解码，owi通讯模式下读数据流程如图15所示。
32.通过示波器可以观察到在pb1引脚产生的数字信号，结果如图16所示，在串口助手可以查看到在pb1引脚产生的数字信号，经定时器输入捕获在pa0引脚的输出的数字信号如图17所示。
33.上位机软件设计本次设计的压力变送器自动标定系统上位机程序是在qt环境下，采用c++语言进行编程的，上位机程序主要包含三个部分，第一部分是标定板的控制程序，第二部分是控制压力控制器产生目标压力，第三部分是控制温箱设定目标温度；1.标定板的控制标定板的控制程序模块主要有打开串口，选择标定通道，配置标定参数，读写变送器调理芯片寄存器，复测压力变送器等部分组成。
34.上位机与标定板通过usb转rs485的方式进行通信的，因此需要检测到有usb设备的插入，并且要与标定板通讯正常，打开标定板串口界面如图18所示；而usb接口初始化主要流程如图19所示；usb初始化的具体步骤为：（1）将标定板通过usb数据线与电脑相连；（2）上位机软件建立usb通信；
（3）打开usb设备，若打开不成功，提示打开失败；（4）发送命令，查看上位机与标定板是否通讯正常，若失败，则显示通讯失败。
35.标定参数寄存器配置：需要配置的参数主要有（1）压力通道运放放大倍数；（2）压力通道数据输出率；（3）芯片内部dac参考电压；（4）芯片输出模式；（5）温度通道运放放大倍数；（6）温度通道数据输出率；（7）低钳位；（8）高钳位，以上这些参数是由上位机设计设置，并存入nsa2860.ini的配置文件中，在初始化芯片操作时，将以上参数写入nsa2860信号条例芯片指定寄存器中，以供芯片正常工作，nsa2860.ini配置文件内容如图20所示。
36.串口初始化完成后与标定板确认能够正常通信，然后进行预配置参数加载，按照所需标定的变送器通道，根据3p3t（对压力变送器在三个不同温度点下，并在每个温度点下分别进行三个压力值的标定，得到三组变送器标定数据）的校准方法，在同一温度点下，对需要标定通道的变送器加零压，分别读取标定通道adc的输出值；之后加二分之一量程压力，分别读取标定通道adc的输出值；最后加满量程压力，分别读取标定通道adc的输出值；直到所有温度点下所有的数据采集完毕；上位机根据采集到的原始值和目标值，根据设计的校准算法，对所需要的校准系数进行计算，计算完成后将上述校准系数分别写入nsa2860信号调理芯片所对应的寄存器中并烧写eeprom；至此，标定过程结束。自动标定系统的流程图如图21所示。
37.在复测模式下，校准系数写入后，切换至需要复测的变送器通道，然后分别加零压，二分之一压力，满压后，通过标定板将每一路变送器输出电流上传上位机软件，然后和理论电流进行对比，误差满足则表示标定成功，自动标定模块程序主界面如图22所示。
38.压力控制器的控制压力控制器的型号为通用电器（ge）公司的pace5000自动压力控制器，上位机与压力控制器的通信是通过rs232进行的，上位机通过串口向压力变送器发送固定指令来实现对压力变送器的控制，让其产生指定的压力量程，具体的通信协议如图23所示。
39.本方案的压力变送器自动标定系统对压力控制器的远程控制共分为压力串口初始化、压力控制器初始化、查询压力过程、控制压力过程等部分组成。
40.压力控制器初始化流程如图24所示，压力控制器com口初始化步骤如下：（1）设置上位机参数，包括串口号、接收数据格式、波特率、奇偶校验；（2）打开串口；（3）检测串口是否已被占用，若未占用则成功打开，否则打开失败。
41.对压力控制器的初始化包括设置压力控制器量程及单位、压力控制器工作模式，初始化压力控制器流程如图25所示，查询压力主要负责查询压力控制器当前输出的压力大小，通过上述对标定方法的讨论，在标定过程中需要多次改变压力变送器输入压力的大小，所以需要通过查询压力来检测压力是否达到要求，查询压力流程图如图26所示。
42.压力控制压力过程主要是控制压力控制器输出压力的大小，首先通过串口设置压力的大小，并启动压力控制器压力控制模式开始调节压力控制器的输出，然后上位机发送压力查询指令，检测压力控制器当前的压力输出，当压力控制器的输出压力达到指定压力时，压力控制过程结束，若未在指定时间内达到指定压力，则控制压力失败，压力控制流程图如图27所示。
43.温箱的控制
温箱的型号为勤卓品牌的temi880型高低温箱，上位机通过rs232接口与高低温箱进行通信，本方案中所使用的高低温箱主要是用来模拟压力传感器在实际工作环境中的温度，通过高低温试验箱来提供不同的温度下压力传感器的不同环境温度；测试的温度范围为-100℃~200℃，满足压力控制器在其温度工作区的测量范围，温箱控制流程如图28所示。
44.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
45.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

技术特征：

1.一种压力变送器自动标定系统，包括电源模块电路、主控模块电路、adc测试电路、上位机通讯电路和变送器通信电路，其特征在于：所述电源模块电路与主控模块电路、adc测试电路、上位机通讯电路和变送器通信电路均电性连接，所述主控模块电路与adc测试电路、上位机通讯电路和变送器通信电路均信号连接，所述电源模块电路包括相互电连接的24v转5v电路和5v转3.3v电路，所述主控模块电路采用stm32f103c8t6芯片以及其外围电路，所述外围电路包括与stm32f103c8t6芯片连接的启动电路、下载电路、复位电路以及晶振电路，所述上位机通讯电路使用的通讯方式是rs485通讯方式，且上位机通过usb口控制下位机和压力变送器的nsa2860芯片，所述rs485通讯方式采用基于max485的电平转换电路。2.根据权利要求1所述的一种压力变送器自动标定系统，其特征在于：所述24v转5v电路包括连接24v稳压源的3p接插件cn3、lm2841降压调节器和肖特基二极管d2.1，所述3p接插件cn3的2和3号端口接地，所述3p接插件cn3的1号端口并接有lm2841降压调节器的4与5号端口和直插电解电容c2.3，所述直插电解电容c2.3的另一端并接有地线、lm2841降压调节器的2号端口、肖特基二极管d2.1、电阻r2.2和直插电解电容c2.1，所述直插电解电容c2.1的另一端并接5v输出端、电阻r2.1和电感l1.1，所述电阻r2.1的另一端连接电阻r2.2另一端和lm2841降压调节器的3号端口，所述电感l1.1的另一端并接肖特基二极管d2.1另一端、贴片电容c2.2和lm2841降压调节器的6号端口，所述贴片电容c2.2另一端串接lm2841降压调节器的1号端口。3.根据权利要求1所述的一种压力变送器自动标定系统，其特征在于：所述5v转3.3v电路包括asm1117低压差稳压器，所述asm1117低压差稳压器的2号端口并接有3.3v输出端、贴片电容c3与c4，所述贴片电容c3与c4的另一端接地和连接asm1117低压差稳压器的1号端口，所述asm1117低压差稳压器的3号端口并接有贴片电容c1与c2和5v输入端，所述贴片电容c1与c2的另一端串接。4.根据权利要求1所述的一种压力变送器自动标定系统，其特征在于：所述晶振电路包括连接在stm32f103c8t6芯片的pc14与pc15端口和oscin与oscout端口之间的贴片晶振y1和晶振y2，所述贴片晶振y1的两端分别串接贴片电容c7与c8，所述贴片电容c7与c8另一端均接地，所述晶振y2的两端分别串接贴片电容c9与c10，所述贴片电容c9与c10另一端均接地。5.根据权利要求1所述的一种压力变送器自动标定系统，其特征在于：所述启动电路包括3x2排针jp1，所述3x2排针jp1的1号与2号引脚之间连接3.3v电源，所述3x2排针jp1的5号与6号引脚串接，所述3x2排针jp1的3号引脚串接有电阻r1，所述电阻r1的另一端串接stm32f103c8t6芯片的boot0引脚，所述3x2排针jp1的4号引脚串接有电阻r2，所述电阻r2的另一端串接stm32f103c8t6芯片的boot1引脚。6.根据权利要求1所述的一种压力变送器自动标定系统，其特征在于：所述下载电路包括接插件p1，所述接插件p1的1号端口并接有地线和贴片电容c5，所述贴片电容c5的另一端并接有3.3v电源和接插件p1的4号端口，所述接插件p1的2号与3号端口分别与stm32f103c8t6芯片的swclk和swio引脚连接。7.根据权利要求1所述的一种压力变送器自动标定系统，其特征在于：所述复位电路包括微动开关sw1，所述微动开关sw1的一端并接有地线和贴片电容c11，所述贴片电容c11的
另一端并接有微动开关sw1另一端、电阻r7和stm32f103c8t6芯片的nrst引脚，所述电阻r7的另一端连接3.3v电源。8.根据权利要求1所述的一种压力变送器自动标定系统，其特征在于：所述电平转换电路包括max485芯片，所述max485芯片的1和4号引脚分别与stm32f103c8t6芯片的rxd1引脚和txd1引脚连接，所述max485芯片的2与3号引脚与stm32f103c8t6芯片的pa1引脚连接，所述max485芯片的5号引脚接地，所述max485芯片的6号引脚并接有电阻r5.2与r5.3和2p接插件cn10的2号端口，所述电阻r5.2的另一端并接max485芯片的7号引脚、电阻r5.1和2p接插件cn10的1号端口，所述电阻r5.1的另一端并接有地线和贴片电容c5.1，所述贴片电容c5.1的另一端并接max485芯片的8号引脚和5v输入端。9.根据权利要求1所述的一种压力变送器自动标定系统，其特征在于：所述变送器通信电路基于bcp56三极管、tq2-5v继电器以及外围电路、nc7s04反相器以及外围电路和ina202型电流分流监控器以及外围电路构成。

技术总结

本发明公开了压力变送器工装标定技术领域的一种压力变送器自动标定系统，包括电源模块电路、主控模块电路、ADC测试电路、上位机通讯电路和变送器通信电路，主控模块电路采用STM32F103C8T6芯片以及其外围电路，上位机通讯电路使用的通讯方式是RS485通讯方式，且上位机通过USB口控制下位机和压力变送器的NSA2860芯片，通过在标定板上制作控制电路系统，上位机可以进行多通道切换调试，将压力变送器的NSA2860芯片接入下位机硬件电路，可以确定标定板与变送器之间是否能正常通信，上位机控制程序内加入校准算法程序，校准系数能正常计算，实现待标定压力变送器在其工作量程内实际输出曲线与压力变送器标准输出曲线一致，完成标定，具有创造性。具有创造性。具有创造性。

技术研发人员：

张海宁 杨文 王晨

受保护的技术使用者：

西安工业大学

技术研发日：

2022.08.04

技术公布日：

2022/11/25