专利名称：压力记录仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及压力测量技术领域，更具体地说，涉及压力记录仪。
背景技术：
传统的压力测量仪器大多数是通过弹性敏感元件随着压力的变化而产生弹性变形测量压力的，不具有记录功能，不能满足在无人值守时进行压力测量的要求。

发明内容
有鉴于此，本发明实施例目的在于提供一种适用于无人值守时进行压力测量的压力记录仪。为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案一种压力记录仪，包括防水外壳，所述外壳中设置有压力传感器，采集单元，存储芯片，电源供给单元和中央处理单元，所述中央处理单元包括微控制单元、实时时钟、监控电路，其中实时时钟，用于通过所述监控电路定时唤醒所述微控制单元；电源供给单元，用于接受被唤醒的微控制单元的指示，分别向采集单元，存储芯片供电；采集单元，用于采集所述压力传感器输出的模拟信号，将其转化为数据；所述存储芯片用于，存储所述数据。从上述的技术方案可以看出，存储芯片可以存储采集到的数据，无需要人工记录， 因此适用于在无人值守时进行压力测量。而微控制单元以预设时间间隔被唤醒后，采集单元等才得以被供电，进入工作状态，从而令各单元周期性或间歇性地处于工作状态，进一步降低了功耗，使整个记录仪可长时间工作。


为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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。图1为本发明实施例所提供的压力记录仪结构示意图；图2为本发明实施例所提供的压力记录仪另一结构示意图。
具体实施例方式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他实施例，都属于本发明保护的范围。
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本发明实施例目的在于提供一种适用于无人值守时进行压力测量的压力记录仪。图1示出了上述压力记录仪的一种结构，包括防水外壳1(其防护等级可达到 IP68，从而适用于井下等恶劣的测压环境)，外壳1中设置有压力传感器2，存储芯片3，采集单元4，电源供给单元5和中央处理单元，上述中央处理单元包括微控制单元61、实时时钟 62，其中实时时钟62用于通过监控电路63定时唤醒微控制单元61 ；电源供给单元5用于接受被唤醒的微控制单元61的指示，分别向采集单元4，存储芯片3供电；采集单元4用于采集压力传感器2输出的模拟信号，将其转化为数据；存储芯片3用于存储上述数据。在具体实现时，采集单元可以采集预定次数的压力数据，取其中几次采集的数值求平均值，将平均值输出给存储芯片3进行存储。上述各部分的工作原理为实时时钟62每隔一定时间通过监控电路63唤醒微控制单元61，被唤醒的微控制单元61在进行初始化后开启电源供给单元5令存储芯片3和采集单元4进入工作状态。随后，关断电源供给单元5，微控制单元61进入休眠状态以节约电力。在实际中，采集单元4工作时，需要经过一段时间由不稳定状态进入稳定状态，其在稳定状态采集的数据更为准确。因此，上述取平均值时，可选取在采集单元4进入稳定状态测得的几次(比如4次)数据求取平均值。在设计时，可令微控制单元61处于工作(或被唤醒)的时间长度等于Atl+At2，其中Atl为采集单元4处于不稳定状态的时间长度， Δ t2为4次采样周期的总时长。可以看出，存储芯片3可以存储采集到的数据，无需要人工记录，因此适用于在无人值守时进行压力测量。而微控制单元61以预设时间间隔被唤醒后，采集单元4等才得以被供电，进入工作状态，从而令各单元周期性或间歇性地处于工作状态，进一步降低了功耗，使整个记录仪可长时间工作。本发明实施例中的压力记录仪各个单元均采用国际先进的低功耗芯片，将整机电流控制的极低。尤其是采样空闲时间可以低到一百微安以内，仅相当于电池自损耗。在本发明其他实施例中，上述中央处理单元还可包括监控电路63，用于在微控制单元61发生故障时对微控制单元61进行复位。在本发明其他实施例中，上述电源供给单元5可包括锂电池。采集单元4每次采样需要一定的电流工作，在电池的电量一定的情况下，采样空闲时间长即可延长整个压力记录仪的工作时间。而对采样空闲时间的设置即可通过上述实时时钟62。例如，其可实现1秒至4小时的采样间隔。通过设计供电间歇时间，本发明可以实现五年中一百万次的采样。为了进一步实现低功耗运行，在本发明其他实施例中，以上所有实施例中的存储芯片3具体可为铁电存储芯片。该芯片具有数据保存时间长、抗干扰性强、容量大及低功耗等优点。芯片存储容量为1Mbit，共可存储128K字节数据，分节存储数据，每节IOM字节， 共可分1 节，每节包括数据头在内可以存储502个压力点，共计64256个数据。在本发明其他实施例中，以上所有实施例中的电源供给单元5还可包括与外接电源相适配的电源接口，电源接口与上述采集单元3和存储芯片4相连接，这样当电源接口与外接电源相适配时，可由外接电源来向采集单元3和存储芯片4供电，可进一步降低锂电池电量的消耗。而上述锂电池具体可为可充电式锂电池，在本发明其他实施例中，上述电源供给单元还可包括充电单元，当上述电源接口连接外接电源时，充电单元在检测到锂电池的电量低于预设阈值，通过电源接口向锂电池充电。这样，外接电源既向压力传感器2提供电源供给，又可为锂电池充电。在本发明其他实施例中，以上所有实施例中的压力记录仪还可包括通信接口(比如USB接口，COM接口等)，以能通过多种通讯方式使压力记录仪可与外界进行信息交互。例如，其可通过USB接口与PC机或笔记本电脑通讯来实现各种功能操作。例如 调取历史数据，导出存储芯片3所存储的历史数据，修改历史数据记录间隔时间，清空历史数据、进行曲线分析等，这样不仅满足了长时间无人看守恶劣环境下的工作更加可以直观方便的参看历史数据。为便于直接显示，上述压力记录仪还可配备液晶显示屏。在本发明其他实施例中，以上所有实施例中的压力记录仪还可包括USB接线，出于防水的考虑，USB接线与上述USB接口相连接的接头可为防水接头。本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例中，压力记录仪的某一或某些单元的功能，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，所述程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory, ROM)或随机存储记忆体 (Random Access Memory, RAM)等。下面将对上述压力记录仪的操作流程进行介绍将USB接线带防水接头的一端与压力记录仪的USB接口连接好，另一端与电脑/ 笔记本的USB接口连接，确认USB驱动成功后，打开配套软件。初次使用上述记录仪时，使用配套软件设定好时间间隔，清空历史数据，最后开启记录仪，此时记录仪表已经开始工作，可将其置入应用环境实施监测，并可随时修改时间间隔。当欲现场调取历史数据进行查看时，可以上述方式连接记录仪，打开配套软件对历史数据进行调取(或直接现场进行数据采集)，当历史数据全部调出后可以将历史数据存储于电脑上进行曲线分析。当然，也可以不在现场调取数据，而将上述记录仪携带出现场进行操作。调取历史数据时可以关闭记录仪，也可以不关闭。当调取历史数据操作完毕后，循环初次开启仪表的操作即可以使记录仪重新进入工作状态。本发明采用超低功耗模式，可以在恶劣环境下长期进行高速历史数据记录。本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
权利要求
1.一种压力记录仪，其特征在于，包括防水外壳，所述外壳中设置有压力传感器，采集单元，存储芯片，电源供给单元和中央处理单元，所述中央处理单元包括微控制单元、实时时钟，其中实时时钟，用于通过所述监控电路定时唤醒所述微控制单元； 电源供给单元，用于接受被唤醒的微控制单元的指示，分别向采集单元，存储芯片供电；采集单元，用于采集所述压力传感器输出的模拟信号，将其转化为数据； 所述存储芯片用于，存储所述数据。
2.如权利要求1所述的压力记录仪，其特征在于，所述电源供给单元包括锂电池。
3.如权利要求2所述的压力记录仪，其特征在于，所述电源供给单元还包括与外接电源相适配的电源接口，所述电源接口与所述采集单元和存储芯片相连接。
4.如权利要求3所述的压力记录仪，其特征在于，所述锂电池具体为可充电式锂电池， 所述电源供给单元还包括充电单元，当所述电源接口连接外接电源时，所述充电单元在检测到所述锂电池的电量低于预设阈值，通过所述电源接口向所述锂电池充电。
5.如权利要求1-4任一项所述的压力记录仪，其特征在于，还包括通信接口。
6.如权利要求5所述的压力记录仪，其特征在于，所述通信接口具体为USB接口。
7.如权利要求1-4任一项所述的压力记录仪，其特征在于，还包括液晶显示屏。
8.如权利要求6所述的压力记录仪，其特征在于，还包括USB接线。
9.如权利要求8所述的压力记录仪，其特征在于，所述USB接线与所述USB接口相连接的接头为防水接头。
10.如权利要求9所述的压力记录仪，其特征在于，所述存储芯片具体为铁电存储芯片。
全文摘要
本发明实施例公开了一种压力记录仪，包括防水外壳，外壳中设置有压力传感器，采集单元，存储芯片，电源供给单元和中央处理单元，中央处理单元包括微控制单元、实时时钟，其中实时时钟，用于通过监控电路定时唤醒微控制单元；电源供给单元，用于接受被唤醒的微控制单元的指示，分别向采集单元，存储芯片供电。可以看出，存储芯片可以存储采集到的数据无需要人工记录，因此适用于在无人值守时进行压力测量。而微控制单元被唤醒后，采集单元等才得以被供电，从而令各单元周期性或间歇性地处于工作状态，降低了功耗，使整个记录仪可长时间工作。
文档编号G01L19/08GK102192810SQ20111015078
公开日2011年9月21日 申请日期2011年6月7日 优先权日2011年6月7日
发明者杨佳兴 申请人:北京布莱迪仪器仪表有限公司, 北京布莱迪工程技术有限公司