專利名稱：智能差壓變送器中使用的顯示器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及智能差壓變送器中使用的顯示裝置，尤其涉及一種1151類智能差壓變送器中使用的顯示器。
在工業自動化領域中，特別是在冶金、石化、電力等工業領域中，測量差壓、壓力、流量、液位等參數時廣泛采用了1151類智能差壓變送器。目前常規使用的1151類變送器中的顯示器，是通過環路4～20mA電流來顯示電流的百分數，這是一種模擬顯示器，無法直接顯示主測參數壓力值，只能根據所測得的電流百分數計算出主測參數壓力值。因此，對現場觀測和調試等應用來說，這種變送器極為不便，同時計算還會引起壓力值出現一定的誤差。隨著模擬技術向數字技術的轉化，越來越迫切需要對這種結構做出改進。
本實用新型的目的是，通過循環顯示測量參數壓力值、電流值和百分數，使用戶不必經過計算而直接觀察到所測參數。觀測效率大為提高，全面體現“智能”特點。由于主參數壓力值省略了D/A轉換環節，即數字信號轉換成模擬信號環節，因而提高了顯示精度。
本實用新型的結構是這樣的，一種智能差壓變送器中使用的顯示器，由電平轉換電路、液晶驅動電路和液晶顯示器件組成顯示電路，所述電平轉換電路的輸入端連接智能差壓變送器電路主板上的CPU，輸出端與液晶驅動電路的輸入端相連，所述液晶驅動電路的輸出端與液晶顯示器件的輸入端相連。
下面結合說明書附圖，從對組成結構的描述中，將更加清晰地了解本實用新型的特征和優點。
圖1是數字液晶顯示器構成的原理方框圖；圖2是智能差壓變送器的數字液晶顯示器的線路圖；圖3(a)是智能差壓變送器的數字液晶顯示器插座面板外觀示意圖；圖3(b)是智能差壓變送器的數字液晶顯示器插頭面板外觀示意圖。
請參見
圖1，智能差壓變送器的數字液晶顯示器由電平轉換電路11、液晶驅動電路22和液晶顯示器件33三部分組成。電路1將來自智能差壓變送器內部CPU的電壓進行轉換，形成較低電平的電壓信號，然后送到液晶驅動電路22驅動液晶顯示器件33上進行顯示。
圖2為上述電路框圖的具體線路圖，電平轉化電路11由三只型號為9011的三極管T1、T2和T3采用PN結串聯降壓連接和芯片IC1(CD40109)組成，液晶驅動電路22由芯片IC2(MAX7233)組成。芯片IC1(CD40109)和芯片IC2(MAX7233)的信號線(DATA)、時鐘線(CLK)對應相連，液晶驅動電路22輸出的數字信號控制液晶顯示元件33。在實現過程中，為了便于與智能差壓變送器電路主板構成插座式的配合結構，采用在線路板后部的一只八芯連接器插頭和智能差壓變送器電路主板上的八芯連接器插座相連接，如圖2所示左下端的顯示器8芯連接器插頭結構，第一腳為數據信號腳，變送器電路主板上的CPU輸出的數據信號DATA1通過此腳進入顯示器。第二腳為鎖存信號腳，CPU輸出的鎖存信號LATCH1通過此腳進入顯示器。第三腳為時鐘信號腳，CPU輸出的時鐘信號CLOCK1通過此腳進入顯示器。第四腳為片選信號腳，CPU輸出的片選信號CS1通過此腳進入顯示器。第五腳為電壓腳，差壓變送器電路主板的5伏電壓通過此腳進入顯示器。第六腳為對地連接腳。第七、八腳置空。液晶顯示器件33的顯示段位排列可以從圖中看出，該液晶顯示器件33采用5位數碼顯示測量值，保證了測量顯示精度。“kPa”用于顯示壓力單位；“mA”顯示輸出電流單位“％”顯示百分數；“√”顯示方根輸出；“-”顯示負數；“C-F”顯示固定電流模式。
圖3(a)和圖3(b)就是這種插座式結構顯示器的外觀示意圖，在圖3(a)所示的位于液晶顯示面板插座上30上(變送器電路主板設置于該液晶顯示面板插座內)，設有量程按鈕41、零位按鈕42、安全、失效模式開關43、和8芯連接器插座44，以及為與液晶顯示器外蓋預留的3個螺絲孔45，在圖3(b)所示的液晶顯示面板插頭31上，設有液晶顯示面板51、8芯連接器插頭52，和與電路主板外殼上螺絲孔45相配合的3個螺絲孔53。量程按鈕41的作用是設置變送器量程(測量范圍)。零位按鈕42的作用是設置變送器的零位(測量的起始點)。安全、失效模式開關43內有兩只拔動開關，分別設置變送器的安全模式(保護變送器內的參數值)和失效模式(進行變送器的故障檢測)。當對變送器施加零壓力值時，按下按鈕42，5秒鐘后變送器輸出4mA的環路電流。再對變送器加上滿位壓力值時，按下按鈕41，5秒鐘后變送器輸出20mA的環路電流。通過零位、量程的設置，使變送器的實際測量值更為精確。將安全、失效模式開關43內的拔動開關拔到安全模式時，變送器的存儲器處于寫保護狀態，禁止對變送器的參數進行改變。當另一開關拔到失效模式“高”端時，變送器在處于非工作狀態(故障狀態)時輸出22mA的環路電流。拔到“低”端時，變送器在處于非工作狀態(故障狀態)時輸出3.8mA的環路電流。通過觀察環路電流，可診斷變送器是否出現故障。
本數字液晶顯示器的工作時，電平轉換電路11通過三只三極管9011將智能變送器主板的5伏工作電壓V1降為顯示器的3伏工作電壓V2，該電壓為顯示器設置合適的工作電壓，并使顯示器工作電路與主板工作電路互不影響。CD40109將來自CPU的5伏工作電壓V1下的數據信號DATA1、時鐘信號CLOCK1、鎖存信號LATCH1、片選信號CS1轉換為3伏工作電壓V2下的數據信號DATA2、時鐘信號CLOCK2、鎖存信號LATCH2、片選信號CS2。
液晶驅動電路22將來自智能變送器電路主板CPU的串行數據流DATA2經CLOCK2與LATCH2打入驅動芯片MAX7233內部寄存器，變成“數據包”。通過驅動芯片MAX7233內部控制電路形成液晶顯示器段驅動信號。
電路工作時，首先從智能變送器電路主板CPU的地址線發出5伏工作電壓V1下的片選信號CS1，經第一集成電路CD40109變為3伏工作電壓V2下的片選信號CS2進入第二集成電路MAX7233，使MAX7233處于正常工作狀態。通過顯示器八芯連接器插頭從CPU過來的5伏工作電壓V1下的數據信號DATA1、時鐘信號CLOCK1、鎖存信號LATCH1、經電平轉換電路后，變成3伏工作電壓V2下的數據信號DATA2、時鐘信號CLOCK2、鎖存信號LATCH2再驅動液晶驅動電路，將測量數據壓力值、電流值和百分數循環顯示于液晶顯示器件上。如要顯示壓力值，首先根據段排列設計顯示碼表格，然后CPU執行顯示程序將壓力值整數部分與小數部分經BCD碼處理，再查顯示碼表格，最終輸出顯示值。
例如顯示壓力25.8千帕。變送器的傳感器采集到25.8千帕模擬電流信號輸入電路主板，經A/D轉換成數字信號進入CPU。CPU執行顯示程序將數字25.8按BCD碼分離成單個“2”、“5”、“.”、“8”，對應顯示碼表格。再從CPU程序存儲器中的顯示碼表格里查找出“2”、“5”、“.”、“8”的對應顯示碼，形成一組5伏工作電壓下的數據信號D1，進入液晶顯示器。經CD40109轉換為3伏工作電壓下的數據信號D2。時鐘信號將D2打入驅動芯片MAX7233，鎖存信號對其鎖存“打包”，存放在MAX7233內部寄存器，成為一個“數據包”。再由MAX7233內部控制執行電路處理形成液晶顯示器段驅動信號，輸出到數字液晶顯示器件顯示出數字25.8。
以上諸實施例僅供說明本實用新型之用，而非對本實用新型的限制，有關技術領域的技術人員，在不脫離本實用新型的精神和范圍的情況下，還可以作出各種變換或變化，因此所有等同的技術方案也應該屬于本實用新型的范疇應由各權利要求限定。
權利要求1.一種智能差壓變送器中使用的顯示器，由電平轉換電路、液晶驅動電路和液晶顯示器件組成顯示電路，所述電平轉換電路的輸入端連接智能差壓變送器電路主板上的CPU，輸出端與液晶驅動電路的輸入端相連，所述液晶驅動電路的輸出端與液晶顯示器件的輸入端相連。
2.根據權利要求1所述的智能差壓變送器中使用的顯示器，其特征在于，所述顯示器件與所述智能差壓變送器電路主板之間采用機械插接方式連接。
3.根據權利要求2所述的智能差壓變送器中使用的顯示器，其特征在于，在所述顯示器件和所述智能差壓變送器電路主板上設置相配合的數個螺孔，采用螺釘連接并固定。
4.根據權利要求2所述的智能差壓變送器中使用的顯示器，其特征在于，所述顯示器與智能差壓變送器電路主板之間電氣上采用插座和插頭連接的結構。
5.根據權利要求2所述的智能差壓變送器中使用的顯示器，其特征在于，所述顯示電路位于所述插頭部分。
6.根據權利要求2所述的智能差壓變送器中使用的顯示器，其特征在于，所述液晶顯示器件的顯示面板設置于插頭面板上。
7.根據權利要求4所述的智能差壓變送器中使用的顯示器，其特征在于，所述插頭和插座之間采用8芯連接器插頭、插座配合。
8.根據權利要求2所述的智能差壓變送器中使用的顯示器，其特征在于，所述電平轉換電路包括三個三極管和型號為CD40109的芯片組成，所述三極管采用PN結串聯降壓連接并與所述芯片相連，為所述芯片提供低電壓。
9.根據權利要求1所述的智能差壓變送器中使用的顯示器，其特征在于，所述液晶驅動電路采用芯片MAX7233。
10.根據權利要求1所述的智能差壓變送器中使用的顯示器，其特征在于，所述液晶顯示器件上，包括數字、壓力單位、電流單位、百分數、方根輸出、負數和固定電流模式數個顯示段位。
專利摘要本實用新型提供一種智能差壓變送器中使用的顯示器,由電平轉換電路、液晶驅動電路和液晶顯示器件組成顯示電路,所述電平轉換電路的輸入端連接智能差壓變送器電路主板上的CPU,輸出端與液晶驅動電路的輸入端相連,所述液晶驅動電路的輸出端與液晶顯示器件的輸入端相連。通過循環顯示測量參數壓力值、電流值和百分數,使用戶不必經過計算而直接觀察到所測參數。觀測效率大為提高,全面體現“智能”特點。
文檔編號G09G3/36GK2491939SQ0124588
公開日2002年5月15日 申請日期2001年6月13日 優先權日2001年6月13日
發明者李晉 申請人:上海宇軟電子設備有限公司