專利名稱：壓力記錄儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及壓力測量技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及壓力記錄儀。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的壓力測量儀器大多數(shù)是通過彈性敏感元件隨著壓力的變化而產(chǎn)生彈性變形測量壓力的，不具有記錄功能，不能滿足在無人值守時進行壓力測量的要求。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明實施例目的在于提供一種適用于無人值守時進行壓力測量的壓力記錄儀。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實施例提供如下技術(shù)方案一種壓力記錄儀，包括防水外殼，所述外殼中設置有壓力傳感器，采集單元，存儲芯片，電源供給單元和中央處理單元，所述中央處理單元包括微控制單元、實時時鐘、監(jiān)控電路，其中實時時鐘，用于通過所述監(jiān)控電路定時喚醒所述微控制單元；電源供給單元，用于接受被喚醒的微控制單元的指示，分別向采集單元，存儲芯片供電；采集單元，用于采集所述壓力傳感器輸出的模擬信號，將其轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)；所述存儲芯片用于，存儲所述數(shù)據(jù)。從上述的技術(shù)方案可以看出，存儲芯片可以存儲采集到的數(shù)據(jù)，無需要人工記錄， 因此適用于在無人值守時進行壓力測量。而微控制單元以預設時間間隔被喚醒后，采集單元等才得以被供電，進入工作狀態(tài)，從而令各單元周期性或間歇性地處于工作狀態(tài)，進一步降低了功耗，使整個記錄儀可長時間工作。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明實施例所提供的壓力記錄儀結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實施例所提供的壓力記錄儀另一結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
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本發(fā)明實施例目的在于提供一種適用于無人值守時進行壓力測量的壓力記錄儀。圖1示出了上述壓力記錄儀的一種結(jié)構(gòu)，包括防水外殼1(其防護等級可達到 IP68，從而適用于井下等惡劣的測壓環(huán)境)，外殼1中設置有壓力傳感器2，存儲芯片3，采集單元4，電源供給單元5和中央處理單元，上述中央處理單元包括微控制單元61、實時時鐘 62，其中實時時鐘62用于通過監(jiān)控電路63定時喚醒微控制單元61 ；電源供給單元5用于接受被喚醒的微控制單元61的指示，分別向采集單元4，存儲芯片3供電；采集單元4用于采集壓力傳感器2輸出的模擬信號，將其轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)；存儲芯片3用于存儲上述數(shù)據(jù)。在具體實現(xiàn)時，采集單元可以采集預定次數(shù)的壓力數(shù)據(jù)，取其中幾次采集的數(shù)值求平均值，將平均值輸出給存儲芯片3進行存儲。上述各部分的工作原理為實時時鐘62每隔一定時間通過監(jiān)控電路63喚醒微控制單元61，被喚醒的微控制單元61在進行初始化后開啟電源供給單元5令存儲芯片3和采集單元4進入工作狀態(tài)。隨后，關(guān)斷電源供給單元5，微控制單元61進入休眠狀態(tài)以節(jié)約電力。在實際中，采集單元4工作時，需要經(jīng)過一段時間由不穩(wěn)定狀態(tài)進入穩(wěn)定狀態(tài)，其在穩(wěn)定狀態(tài)采集的數(shù)據(jù)更為準確。因此，上述取平均值時，可選取在采集單元4進入穩(wěn)定狀態(tài)測得的幾次(比如4次)數(shù)據(jù)求取平均值。在設計時，可令微控制單元61處于工作(或被喚醒)的時間長度等于Atl+At2，其中Atl為采集單元4處于不穩(wěn)定狀態(tài)的時間長度， Δ t2為4次采樣周期的總時長。可以看出，存儲芯片3可以存儲采集到的數(shù)據(jù)，無需要人工記錄，因此適用于在無人值守時進行壓力測量。而微控制單元61以預設時間間隔被喚醒后，采集單元4等才得以被供電，進入工作狀態(tài)，從而令各單元周期性或間歇性地處于工作狀態(tài)，進一步降低了功耗，使整個記錄儀可長時間工作。本發(fā)明實施例中的壓力記錄儀各個單元均采用國際先進的低功耗芯片，將整機電流控制的極低。尤其是采樣空閑時間可以低到一百微安以內(nèi)，僅相當于電池自損耗。在本發(fā)明其他實施例中，上述中央處理單元還可包括監(jiān)控電路63，用于在微控制單元61發(fā)生故障時對微控制單元61進行復位。在本發(fā)明其他實施例中，上述電源供給單元5可包括鋰電池。采集單元4每次采樣需要一定的電流工作，在電池的電量一定的情況下，采樣空閑時間長即可延長整個壓力記錄儀的工作時間。而對采樣空閑時間的設置即可通過上述實時時鐘62。例如，其可實現(xiàn)1秒至4小時的采樣間隔。通過設計供電間歇時間，本發(fā)明可以實現(xiàn)五年中一百萬次的采樣。為了進一步實現(xiàn)低功耗運行，在本發(fā)明其他實施例中，以上所有實施例中的存儲芯片3具體可為鐵電存儲芯片。該芯片具有數(shù)據(jù)保存時間長、抗干擾性強、容量大及低功耗等優(yōu)點。芯片存儲容量為1Mbit，共可存儲128K字節(jié)數(shù)據(jù)，分節(jié)存儲數(shù)據(jù)，每節(jié)IOM字節(jié)， 共可分1 節(jié)，每節(jié)包括數(shù)據(jù)頭在內(nèi)可以存儲502個壓力點，共計64256個數(shù)據(jù)。在本發(fā)明其他實施例中，以上所有實施例中的電源供給單元5還可包括與外接電源相適配的電源接口，電源接口與上述采集單元3和存儲芯片4相連接，這樣當電源接口與外接電源相適配時，可由外接電源來向采集單元3和存儲芯片4供電，可進一步降低鋰電池電量的消耗。而上述鋰電池具體可為可充電式鋰電池，在本發(fā)明其他實施例中，上述電源供給單元還可包括充電單元，當上述電源接口連接外接電源時，充電單元在檢測到鋰電池的電量低于預設閾值，通過電源接口向鋰電池充電。這樣，外接電源既向壓力傳感器2提供電源供給，又可為鋰電池充電。在本發(fā)明其他實施例中，以上所有實施例中的壓力記錄儀還可包括通信接口(比如USB接口，COM接口等)，以能通過多種通訊方式使壓力記錄儀可與外界進行信息交互。例如，其可通過USB接口與PC機或筆記本電腦通訊來實現(xiàn)各種功能操作。例如 調(diào)取歷史數(shù)據(jù)，導出存儲芯片3所存儲的歷史數(shù)據(jù)，修改歷史數(shù)據(jù)記錄間隔時間，清空歷史數(shù)據(jù)、進行曲線分析等，這樣不僅滿足了長時間無人看守惡劣環(huán)境下的工作更加可以直觀方便的參看歷史數(shù)據(jù)。為便于直接顯示，上述壓力記錄儀還可配備液晶顯示屏。在本發(fā)明其他實施例中，以上所有實施例中的壓力記錄儀還可包括USB接線，出于防水的考慮，USB接線與上述USB接口相連接的接頭可為防水接頭。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實現(xiàn)上述實施例中，壓力記錄儀的某一或某些單元的功能，是可以通過計算機程序來指令相關(guān)的硬件來完成，所述的程序可存儲于一計算機可讀取存儲介質(zhì)中，所述程序在執(zhí)行時，可包括如上述各方法的實施例的流程。其中，所述的存儲介質(zhì)可為磁碟、光盤、只讀存儲記憶體(Read-Only Memory, ROM)或隨機存儲記憶體 (Random Access Memory, RAM)等。下面將對上述壓力記錄儀的操作流程進行介紹將USB接線帶防水接頭的一端與壓力記錄儀的USB接口連接好，另一端與電腦/ 筆記本的USB接口連接，確認USB驅(qū)動成功后，打開配套軟件。初次使用上述記錄儀時，使用配套軟件設定好時間間隔，清空歷史數(shù)據(jù)，最后開啟記錄儀，此時記錄儀表已經(jīng)開始工作，可將其置入應用環(huán)境實施監(jiān)測，并可隨時修改時間間隔。當欲現(xiàn)場調(diào)取歷史數(shù)據(jù)進行查看時，可以上述方式連接記錄儀，打開配套軟件對歷史數(shù)據(jù)進行調(diào)取(或直接現(xiàn)場進行數(shù)據(jù)采集)，當歷史數(shù)據(jù)全部調(diào)出后可以將歷史數(shù)據(jù)存儲于電腦上進行曲線分析。當然，也可以不在現(xiàn)場調(diào)取數(shù)據(jù)，而將上述記錄儀攜帶出現(xiàn)場進行操作。調(diào)取歷史數(shù)據(jù)時可以關(guān)閉記錄儀，也可以不關(guān)閉。當調(diào)取歷史數(shù)據(jù)操作完畢后，循環(huán)初次開啟儀表的操作即可以使記錄儀重新進入工作狀態(tài)。本發(fā)明采用超低功耗模式，可以在惡劣環(huán)境下長期進行高速歷史數(shù)據(jù)記錄。本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對于實施例公開的裝置而言，由于其與實施例公開的方法相對應，所以描述的比較簡單，相關(guān)之處參見方法部分說明即可。對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求
1.一種壓力記錄儀，其特征在于，包括防水外殼，所述外殼中設置有壓力傳感器，采集單元，存儲芯片，電源供給單元和中央處理單元，所述中央處理單元包括微控制單元、實時時鐘，其中實時時鐘，用于通過所述監(jiān)控電路定時喚醒所述微控制單元； 電源供給單元，用于接受被喚醒的微控制單元的指示，分別向采集單元，存儲芯片供電；采集單元，用于采集所述壓力傳感器輸出的模擬信號，將其轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)； 所述存儲芯片用于，存儲所述數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求1所述的壓力記錄儀，其特征在于，所述電源供給單元包括鋰電池。
3.如權(quán)利要求2所述的壓力記錄儀，其特征在于，所述電源供給單元還包括與外接電源相適配的電源接口，所述電源接口與所述采集單元和存儲芯片相連接。
4.如權(quán)利要求3所述的壓力記錄儀，其特征在于，所述鋰電池具體為可充電式鋰電池， 所述電源供給單元還包括充電單元，當所述電源接口連接外接電源時，所述充電單元在檢測到所述鋰電池的電量低于預設閾值，通過所述電源接口向所述鋰電池充電。
5.如權(quán)利要求1-4任一項所述的壓力記錄儀，其特征在于，還包括通信接口。
6.如權(quán)利要求5所述的壓力記錄儀，其特征在于，所述通信接口具體為USB接口。
7.如權(quán)利要求1-4任一項所述的壓力記錄儀，其特征在于，還包括液晶顯示屏。
8.如權(quán)利要求6所述的壓力記錄儀，其特征在于，還包括USB接線。
9.如權(quán)利要求8所述的壓力記錄儀，其特征在于，所述USB接線與所述USB接口相連接的接頭為防水接頭。
10.如權(quán)利要求9所述的壓力記錄儀，其特征在于，所述存儲芯片具體為鐵電存儲芯片。
全文摘要
本發(fā)明實施例公開了一種壓力記錄儀，包括防水外殼，外殼中設置有壓力傳感器，采集單元，存儲芯片，電源供給單元和中央處理單元，中央處理單元包括微控制單元、實時時鐘，其中實時時鐘，用于通過監(jiān)控電路定時喚醒微控制單元；電源供給單元，用于接受被喚醒的微控制單元的指示，分別向采集單元，存儲芯片供電。可以看出，存儲芯片可以存儲采集到的數(shù)據(jù)無需要人工記錄，因此適用于在無人值守時進行壓力測量。而微控制單元被喚醒后，采集單元等才得以被供電，從而令各單元周期性或間歇性地處于工作狀態(tài)，降低了功耗，使整個記錄儀可長時間工作。
文檔編號G01L19/08GK102192810SQ20111015078
公開日2011年9月21日 申請日期2011年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月7日
發(fā)明者楊佳興 申請人:北京布萊迪儀器儀表有限公司, 北京布萊迪工程技術(shù)有限公司