专利名称：：气压高度计的制作方法
技术领域：
：气压高度计一、
技术领域：
-本实用新型涉及一种气压高度计，其是利用不同高度大气压力的变化来确定高度的设备，属航空航天领域。二、
背景技术：
目前我国某无人机所用的气压高度计体积大、重量重、抗干扰性能差、精度低，在使用中极为不便。原来的气压高度计由以下几部分组成小信号气压传感器、放大电路、模数转换电路、微处理器、RS-485或RS-232串行通信协议的接口通信电路、系统电源电路等，由于电路构成部分较多因而体积大、重量重；由于采用的是小信号输出的气压传感器，因传感器输出的小信号很容易受到外界电磁干扰，并且要经过放大电路、模数转换电路等环节才和微处理器接口，引入干扰的途径增多，因而易受干扰。因为抗干扰性能差，在有电磁干扰时，气压传感器的输出会有剧烈的变换，而造成抖舵现象。针对这些情况，南京航程科技有限公司开发的"HCDG485/232接口气压高度计"有效的解决了上述问题。三、
发明内容本实用新型的目的是提供一种精度高、体积小、抗干扰能力强的气压高度计，可以有效的避免因发动机的电磁干扰而产生的抖舵现象。本实用新型所述的一种气压高度计，包括气压高度测量单元、接口通信电路和系统电源三部分，其特征是所述气压高度测量单元包括数字式气压传感器和与其相连的微处理器，数字式气压传感器内部集成了能够将测量到的大气压力直接以数字信号形式输出的仪表放大器和模数转换器，微处理器接收到气压传感器检测的大气压力后转化为标准的大气压力高度信号，并将该信号传输给接口通信电路，接口通信电路包括逻辑电平转换电路和接口通信电路，气压高度测量单元将气压高度测出后输出TTL电平给逻辑电平转换电路，辑电平转换电路将TTL电平转换成RS-485差分信号或RS-232电平的形式并通过接口通信电路输出；系统电源包括降压电路、传感器及微处理器供电电路、接口通信电源电路，系统电源通过降压电路降压后分别传输给传感器及微处理器供电电路和接口通信电源电路，再由传感器及微处理器供电电路分别给数字式气压传感器、微处理器及接口通信电路供电。上述数字式气压传感器内部可以集成温度传感器，数字式气压传感器输出的气压信号是经过温度传感器实现温度补偿。上述接口通信电路是RS-485和RS-232串行通信协议的接口通信电路，RS-485和RS-232串行通信协议的接口通信电路将TTL电平转换成RS-485差分信号或RS-232电平的形式输出。当采用RS-485和RS-232串行通信协议的接口通信电路，系统电源为+12V输入供电，经降压电路采用二级稳压降压后转换为+5V，+5￥给1^-485和118-232串行通信协议的接口通信电路供电，降压电路将+5V再进一步降压稳压转换为两路+3V的电源分别给数字式气压传感器和微处理器供电，而逻辑电平转换电路由+3V和+5￥同时供电。本实用新型的接口气压高度计一个重要的特点是，采用高度集成的、高精度的数字输出式气压传感器，该传感器内部集成有温度传感器，可以用来对气压高度的测量进行温度补偿，不需要另外的温度传感器，从而可以大大的简化电路，从而达到减少体积的目的；该传感器内部集成了放大器和模数转换器，可以有效的增加系统的抗干扰能力。本高度计采用高精度气压敏感元件及高速超小型高性能微处理器组成，具有以下优点1.本高度计具有刷新速率高，达到每秒30次，而原产品只能达到每秒20次。2.本高度计抗电磁干扰强度高，对讲机开关瞬间无干扰。而原产品抗电磁干扰能力差，对讲机开关瞬间甚至不能工作。3.本高度计开机预热时间很短，数字稳定性好，高度漂移小(1-2米)。而原产品开机预热时间长，预热中高度数据可漂移几十米甚至上百米。4.本高度计具有数字温度输出，温度补偿效果显著，热稳定性很好。而原产品则无温度敏感元件，采用模拟补偿，故效果比较差。5.本高度计体积小，重量轻。图l是本实用新型的结构框图；图2是采用RS-485和RS-232串行通信协议的接口通信电路的本实用新型的电路原理图。五具体实施方式-如图1和图2所示所示，本实用新型所述的气压高度计包括气压高度测量单元、接口通信电路和系统电源三部分，1、气压高度测量单元由数字式气压传感器、微处理器组成，由系统电源中的传感器及微处理器供电电路供电。该数字式气压传感器内部集成了仪表放大器和模数转换器能够测量到的大气压力直接以数字信号的形式输出，该气压传感器内部又集成有数字温度传感器，气压传感器输出的数字式的气压信号是经过温度补偿的。微处理器接收到传感器检测的大气压力后，将大气压力转化为标准的大气压力高度，即实现了气压高度的测量。气压传感器和微处理器使用两路+3V的电源供电，传感器和微处理器之间可以直接接口，不需要逻辑电平转换电路，可以使电路简洁可靠；采用两片+3V的精密稳压芯片为微处理器和传感器分别供电，可以避免相互干扰，为提供稳定的干净的直流电源为准确的测量气压高度提供了可靠的保证，并且采用+3V的低电压供电，可以有效的降低系统功耗。2、接口通檜电路由RS-485和RS-232串行通信协议的接口通信电路、逻辑电平转换电路组成，气压高度测量单元将气压高度测出后输出的是TTL电平，RS-485和RS-232串行通信协议的接口通信电路将TTL电平转换成RS-485/RS-232差分信号的形式输出；微处理器采用+3V电源供电，RS-485和RS-232串行通信协议的接口通信电路芯片采用+5V电源供电，二者接口逻辑电平不匹配，采用一专用的逻辑电平转换芯片构成逻辑电平转换电路，可以有效的保证不同的微处理器和接口通信电路芯片之间可靠的通信。3、系统电源由降压电路、传感器及微处理器供电电路、RS-485和RS-232串行通信协议的接口通信电源电路组成；系统电源为+12V输入供电，采用二级稳压降压后转换为+5V，+5乂给接口通信电路供电，+5￥再进一步降压稳压转换为两路+3V的电源给气压传感器和微处理器供电，其中逻辑电平转换电路由+3V和+5V同时供电。采用二级降压稳压有效的提高了系统电源的抗干扰能力，允许电源电压波动范围可达10V——16V。表l给出了本实施例的元件清单。本实施例的主要技术参数1.测量范围及精度量程-300米——6000米精度<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>采样率30次/秒温度范围-20°C——+60。C存储温度-40°C——+85°C压力范围1——110kPa过压lObar功耗约20mA电源电压+12V(允许电压波动范围10V——16V)表l:气压高度计元件清单<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>权利要求1、一种气压高度计，包括气压高度测量单元、接口通信电路和系统电源三部分，其特征是所述气压高度测量单元包括数字式气压传感器和与其相连的微处理器，数字式气压传感器内部集成了能够将测量到的大气压力直接以数字信号形式输出的仪表放大器和模数转换器，微处理器接收到传感器检测的大气压力后转化为标准的大气压力高度信号，并将该信号传输给接口通信电路，接口通信电路包括逻辑电平转换电路和接口通信电路，气压高度测量单元将气压高度测出后输出TTL电平给逻辑电平转换电路，辑电平转换电路将TTL电平转换成差分信号的形式并通过接口通信电路输出；系统电源包括降压电路、传感器及微处理器供电电路、接口通信电源电路，系统电源通过降压电路降压后分别传输给传感器及微处理器供电电路和接口通信电源电路，再由传感器及微处理器供电电路分别给数字式气压传感器、微处理器及接口通信电路供电。2、根据权利要求l所述气压高度计,其特征是接口通信电路是RS-485和RS-232串行通信协议的接口通信电路，RS-485和RS-232串行通信协议的接口通信电路将TTL电平转换成RS-485差分信号或RS-232电平的形式输出。3、根据权利要求1或2所述气压高度计,其特征是系统电源为+12V输入供电，经降压电路采用二级稳压降压后转换为+5V，+5V给RS-485和RS-232串行通信协议的接口通信电路供电，降压电路将+5V再进一步降压稳压转换为两路+3V的电源分别给数字式气压传感器和微处理器供电，而逻辑电平转换电路由+3V和+5V同时供电。专利摘要本实用新型公开了一种气压高度计，包括测量单元、接口通信电路和系统电源，测量单元中的气压传感器内部集成了仪表放大器和模数转换器，将大气压力转化为气压高度信号，气压高度测出后输出TTL电平给接口通信电路中的逻辑电平转换电路转换成差分信号输出；系统电源通过降压电路降压后分别传输给传感器及微处理器供电电路和接口通信电源电路，再由后者分别给数字式气压传感器、微处理器及接口通信电路供电。本实用新型采用数字输出式气压传感器，该传感器内部有温度传感器用来对气压高度的测量进行温度补偿，从而可以大大的简化电路，达到减少体积的目的；该传感器内部集成了放大器和模数转换器，可以有效的增加系统的抗干扰能力。文档编号G01C5/06GK201094017SQ20072004137公开日2008年7月30日申请日期2007年8月6日优先权日2007年8月6日发明者樊生良申请人:樊生良