本發(fā)明涉及一種雙限位數(shù)字壓力表，主要用于石油、化工、冶金、電站和二次供水領域，實時測量液體、蒸汽或氣體等介質的壓力，可通過ZigBee無線通信協(xié)議實現(xiàn)無線組網(wǎng)和遠距離監(jiān)控。

背景技術：

傳統(tǒng)的電接點壓力表被廣泛應用于石油、化工、冶金、電站等工業(yè)領域，測量無爆炸危險的各種氣體、流體介質的壓力。以控制空氣壓縮機為例，當儲氣灌壓力到達下限自動開啟壓縮機，到達上限時自動關停壓縮機。以二次供水來控制水泵高樓恒壓送水設備為例，在管網(wǎng)壓力的下限時啟動水泵，在管網(wǎng)壓力的上限時關閉水泵，如此往復，達到自動控制的目的。

傳統(tǒng)的電接點壓力表由測量系統(tǒng)、指示系統(tǒng)、磁助電接點裝置、外殼、調整裝置和接線盒（插頭座）等組成。其儀表的工作原理是，當對鋼及銅合金不起腐蝕作用的液體、蒸汽或氣體等被測介質通過管道接口部件進入彈性敏感元件即彈簧管內腔后，彈簧管在被測介質壓力的作用下利用其所具有的彈性特性，可以方便地將壓力轉變?yōu)閺椈晒茏杂啥水a(chǎn)生的相應彈性位移，其位移量通過扇形齒輪傳動放大機構和桿機構轉換為對應的轉角位移，并傳導至與轉角位移同步的模擬儀表指針，引起指針轉動來顯示壓力，并在示數(shù)裝置的度盤刻線上指示出被測介質的當前壓力，與此同時，儀表指針帶動動觸頭與設定指針上的上限或下限定觸頭相接通或切斷，致使控制系統(tǒng)中的電路得以斷開或接通，以達到自動控制和上下限發(fā)信報警的目的。

技術實現(xiàn)要素：

技術問題

傳統(tǒng)的電接點壓力表是一種模擬的壓力檢測儀表，主要由三大部分組成，一是殼體，二是彈性敏感檢測元件彈簧管，三是由游絲、齒輪、連桿和指針組成的模擬指示裝置及滑線電阻式發(fā)送器構成的模擬機芯組合。這種傳統(tǒng)的電接點壓力表幾十年一貫制，基本上沒什么改變。其內部的結構是，在圓形的外殼內，有一根用無縫銅管或無縫鋼管制成的彈簧管，彎成C形，彈簧管橫截面呈橢圓形，其橢圓的長軸與表針的中心軸相平行，彈簧管一端與管道相通成為固定端，另一端是封閉的自由端并與連桿的一端連接，連桿的另一端是扇形齒輪，扇形齒輪與中心軸上的小齒輪相銜接。當特制的彈簧管內受到介質的壓力時，將形成一定的環(huán)應力，此環(huán)應力會使彈簧管向外延伸，由于彈簧管自由端沒有固定，就會產(chǎn)生變形，其變形的大小取決于測量介質的壓力大小，彈簧管的變形經(jīng)過連桿帶動扇形齒輪與小齒輪轉動，使指針向順時針方向轉動一定角度，介質的壓力越大，指針轉動角度也越大。當壓力降低時，彈簧彎管會向里收縮，使指針返回到相應的位置，當壓力消失后，彈簧彎管恢復到原來的形狀，借助游絲的作用，指針回到起始點零位。從上可知，彈簧管的變形通過模擬機芯間接地由指針顯示測量介質的壓力，通過中心滑動觸頭在電位器的位置，把被測壓力值以電量值的變化傳至遠離測量裝置的二次儀表上，由于傳輸?shù)氖悄M信號，因此抗干擾能力和傳輸距離均受到限制。值得注意的是，由于工作介質的脈動特性，其壓力曲線振幅較大，壓力表工作時指針的震動較大，這對壓力表是非常有害的，而且讀數(shù)不準，如何克服現(xiàn)有壓力表的缺陷，將遠傳模擬壓力表改造成雙限位數(shù)字壓力表，正是本發(fā)明著力要解決的問題。

技術方案

為解決上述技術問題，本發(fā)明提出了一種雙限位數(shù)字壓力表，其實質性改進在于，通過一種雙限位數(shù)字壓力表機芯同時將三指針數(shù)字化指示技術、磁傳感位移檢測技術、數(shù)字通信技術結合起來，同時支持無線通信局域網(wǎng)絡的ZigBee協(xié)議和SPI高速同步串行通信總線協(xié)議，其上限壓力指針和下限壓力指針均可通過按鍵編程設定，實現(xiàn)管網(wǎng)的恒壓控制，也可作為物聯(lián)網(wǎng)技術中的一個壓力無線傳感節(jié)點使用，是傳統(tǒng)模擬電接點壓力表的更新?lián)Q代產(chǎn)品。

其技術方案具體如下：

一種雙限位數(shù)字壓力表，由外殼、彈簧管部分、雙限位數(shù)字壓力表機芯三部分組成，所述的外殼部分包括，前端外殼、后蓋、扣手、倒齒、刻度面板、下限壓力指針、實測壓力指針、上限壓力指針、下限壓力預置功能按鍵L、上限壓力預置功能按鍵R、減少功能按鍵Dn、增加功能按鍵Up、2.4G天線座、2.4G天線桿和五芯航空插座，所述的彈簧管部分包括彈簧管接頭、C形彈簧管、彈簧管鉸鏈、弧形拉桿，其要點在于：

所述的雙限位數(shù)字壓力表機芯部件包括PCB板以及壓力表機芯上蓋和壓力表機芯下蓋所疊合的圓形殼體內封裝的部件，所述的封裝在壓力表機芯上蓋和壓力表機芯下蓋中的部件包括位移轉動盤、拉手、位移轉動盤支撐軸、永磁體、上軸承和下軸承、襯板、實測壓力指針驅動用步進電機組件、上限壓力指針驅動用步進電機組件、下限壓力指針驅動用步進電機組件；

所述的PCB板為四邊帶弧度的四邊形，其上開有磁感應孔和四個定位孔，PCB板上貼裝有支持ZigBee2006協(xié)議棧的無線單片機、用于步距細分的步進電機驅動芯片、磁位移檢測芯片，PCB板通過螺絲與后蓋上的四個固定樁相連；

所述的壓力表機芯下蓋上開有一個條形槽，位移轉動盤的中心與位移轉動盤支撐軸相連，位移轉動盤伸出的拉手穿過條形槽與弧形拉桿的一端相連，弧形拉桿的另一端與C形彈簧管的自由端的彈簧管鉸鏈相連，C形彈簧管的另一端與彈簧管接頭相連，所述的位移轉動盤支撐軸上套接有一個上軸承和一個下軸承，其上軸承固定安裝在襯板的上軸承嵌入孔座中，下軸承固定安裝在壓力表機芯下蓋的下軸承嵌入臺階孔中，所述的位移轉動盤支撐軸的一端嵌入一塊正方形的永磁體，位移轉動盤支撐軸穿過壓力表機芯下蓋的下軸承嵌入臺階孔后伸向PCB板的磁感應孔，其磁位移檢測芯片的圓形磁敏感部分剛好貼裝對準磁感應孔處，但不接觸，C形彈簧管發(fā)生彈性變形位移時，通過彈簧管鉸鏈、弧形拉桿、拉手帶動位移轉動盤轉動，使嵌入位移轉動盤支撐軸上的永磁體也發(fā)生偏轉，磁位移檢測芯片的圓形磁敏感部分可以檢測到平行于芯片表面的磁通密度變化量，所述的磁位移檢測芯片的輸出引腳與無線單片機的I/O端口相連；

所述的壓力表機芯下蓋上有四個壓力表機芯定位樁，安裝時直接插入PCB板上的四個定位孔中，所述的實測壓力指針驅動用步進電機組件安裝在襯板（38）的一邊上，上限壓力指針驅動用步進電機組件和下限壓力指針驅動用步進電機組件則安裝在襯板的另一邊上，實測壓力指針安裝在實測壓力指針驅動用步進電機組件的實測指針驅動軸上，上限壓力指針安裝在上限壓力指針驅動用步進電機組件的上限指針驅動軸上，下限壓力指針安裝在下限壓力指針驅動用步進電機組件的下限指針驅動軸上，三根驅動軸同心嵌套，但無干涉，以上所述的三個步進電機組件各自的步進電機線圈輸出引腳分別穿過壓力表機芯下蓋后焊接固定在PCB板上，并通過PCB板上的印制線路分別與微型步進電機驅動芯片的I/O引腳相連，實測壓力指針停留在刻度面板上的位置，即為當前指示的壓力。

所述的前端外殼上的四個角上分別嵌入一個輕觸按鍵，分別是下限壓力預置功能按鍵L、上限壓力預置功能按鍵R、減少功能按鍵Dn、增加功能按鍵Up。

所述的前端外殼上的頂端安裝有一個支持無線通信局域網(wǎng)絡的ZigBee協(xié)議的2.4G天線座，并與2.4G天線桿相連。

所述的前端外殼上正前方的左下側處安裝一個五芯航空插座，五芯航空插座的引腳定義分別為電源VCC、地線GND、時鐘信號SCLK、數(shù)據(jù)輸出SDO、使能信號CS，所述的以上五個引腳分別與無線單片機的引腳對應相連。

所述的襯板上有四個襯板定位孔，通過螺釘固定在壓力表機芯下蓋的襯板支架上。

所述圓形的壓力表機芯上蓋有四個扣手，圓形的壓力表機芯下蓋上有四個倒齒，壓力表機芯上蓋與壓力表機芯下蓋疊合后，四個扣手剛好掛住四個倒齒，使壓力表機芯上蓋和壓力表機芯下蓋連成一體。

技術效果

本發(fā)明所提出的雙限位數(shù)字壓力表具有如下顯著的有益效果：

1、本發(fā)明所提出了一種集壓力數(shù)據(jù)采集、多指針數(shù)字指示、數(shù)字有線傳輸和數(shù)字無線通信功能融于一身的雙限位數(shù)字壓力表，其創(chuàng)造性的工作包括，率先采用了雙限位數(shù)字壓力表機芯結構以及無線單片機、磁感應位移技術、步進電機驅動的三指針數(shù)字化指示技術、SPI總線通信技術，該儀表不但可以作為一個工業(yè)控制現(xiàn)場壓力的傳感節(jié)點，完成單點數(shù)據(jù)采集功能，而且可以作為一個監(jiān)測終端應用于大型分布式無線局域網(wǎng)絡系統(tǒng)，特別是適應于管網(wǎng)壓力的集中無線控制。

2、結構和原理上完全剔除了傳統(tǒng)電接點壓力表中容易損壞的游絲等模擬阻尼部件以及上/下限壓力指針的機械調整裝置和磁助電接點裝置，其上/下限壓力指針均可按鍵編程設定，使用壽命長，維護性能好，是一款全新的數(shù)字壓力表表型。

3、本發(fā)明實質性改進包括，同時支持無線通信局域網(wǎng)絡的ZigBee協(xié)議和高速同步串行通信總線SPI協(xié)議，其內嵌的基于ZigBee 2006協(xié)議棧的無線單片機，融入了ZigBee無線局域網(wǎng)絡的優(yōu)良特性，具有制造成本低、運行功耗小等特點，使其壓力監(jiān)測終端不同于傳統(tǒng)的壓力無線傳感節(jié)點，具有數(shù)據(jù)顯示與預處理功能，能夠有效的降低無線網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)吞吐量，當無線網(wǎng)絡遭遇擁塞時，監(jiān)測終端仍然能夠獨立運行，完成對部分區(qū)域數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控。因此，本發(fā)明的意義在于能夠改變無線網(wǎng)絡的結構，減小控制系統(tǒng)對于壓力終端節(jié)點的依賴性，增強了整個控制系統(tǒng)的健壯性。特別有意義的是，傳統(tǒng)的電接點壓力表是工業(yè)控制現(xiàn)場和管網(wǎng)供水設備的主要測試儀表，它的無觸點和數(shù)字化對于實現(xiàn)工業(yè)控制現(xiàn)場壓力控制節(jié)點的物聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)，提供了一種全新的解決方案。

4、本發(fā)明的實質性改進還包括，由于工作介質的脈動特性，傳統(tǒng)的電接點壓力表工作時指針的震動較大，這對采用游絲結構的壓力表是非常有害的，特別是動觸點指針在上/下限指針附近擺動時，兩電觸點之間還可能會產(chǎn)生電火花，長時期則導致電觸點間的電腐蝕。而本發(fā)明中，通過數(shù)字濾波的方法可以有效地改善指針的脈動特性，由于實測壓力指針與下限壓力指針、上限壓力指針無物理觸點連接，所以也不存在電觸點間的電火花腐蝕，其抗干擾能力強，壽命大大延長。

5、基于本發(fā)明所設計的雙限位數(shù)字壓力表不但是傳統(tǒng)模擬電接點壓力表最佳更新?lián)Q代產(chǎn)品，實際上也提出了對現(xiàn)有模擬壓力表的進行更新改造的最優(yōu)方案，這是因為，本發(fā)明合理保留了傳統(tǒng)電接點壓力表中彈性敏感檢測元件部分，新增了體積小巧的雙限位數(shù)字壓力表機芯，因此對現(xiàn)有電接點壓力表的改造只須將數(shù)字壓力表機芯直接替換模擬指示機芯，即可將現(xiàn)有的模擬電接點壓力表升級成雙限位數(shù)字壓力表。

6、所述的磁位移檢測芯片是采用平面霍爾傳感技術的單片集成電路，它可以檢測到平行于芯片表面由于永磁體旋轉導致的磁通密度變化，芯片可實現(xiàn)溫度漂移的自動補償，通過其引腳輸出準確度很高的數(shù)字式絕對位移信號，該信號送到單片機中，從而可以準確檢測彈簧管的變形位移量，單片機通過數(shù)字濾波和工程量變換，可以轉化為當前壓力下驅動步進電機指針偏轉所需的步進角度，并通過SPI總線實現(xiàn)壓力數(shù)據(jù)數(shù)字傳送，具有成本低廉，測量精度高的特點。

附圖說明

圖1雙限位數(shù)字壓力表外形圖；

圖2去掉后蓋的內部背面視圖；

圖3去掉前端外殼、后蓋和PCB板的背面視圖；

圖4去掉前端外殼和后蓋、壓力表機芯上蓋和PCB板后的前面視圖之一；

圖5去掉前端外殼和后蓋、壓力表機芯上蓋和PCB板后的前面視圖之二；

圖6去掉前端外殼和后蓋、壓力表機芯上蓋和PCB板后的背面視圖；

圖7去掉前端外殼和后蓋、壓力表機芯上/下蓋后和PCB板的背面視圖；

圖8去掉前端外殼和后蓋、壓力表機芯上/下蓋后的前面視圖；

圖9雙限位數(shù)字壓力表正向爆炸圖；

圖10雙限位數(shù)字壓力表反向爆炸圖。

標號說明：

1 前端外殼 2 后蓋

3 刻度面板 4 下限壓力指針

5 實測壓力指針 6 上限壓力指針

7 五芯航空插座 8 彈簧管接頭

9 C形彈簧管 10 下限壓力預置功能按鍵L

11 上限壓力預置功能按鍵R 12 減少功能按鍵Dn

13 增加功能按鍵Up 14 2.4G天線座

15 2.4G天線桿 16 PCB板

17 步進電機驅動芯片 18 無線單片機

19 磁位移檢測芯片 20 拉手

21 壓力表機芯定位樁 22 步進電機線圈輸出引腳

23 永磁體 24 彈簧管鉸鏈

25 弧形拉桿 26 位移轉動盤

27 定位孔 28 壓力表機芯上蓋

29 壓力表機芯下蓋 30 扣手

31 倒齒 32 條形槽

33 上軸承 34 下軸承

35 實測壓力指針驅動用步進電機組件

36 上限壓力指針驅動用步進電機組件

37 下限壓力指針驅動用步進電機組件

38 襯板

39 位移轉動盤支撐軸 40 下軸承嵌入臺階孔

41 上軸承嵌入孔座 42 磁感應孔

43 襯板支架 44 襯板定位孔

45 上限指針驅動軸 46 實測指針驅動軸

47 下限指針驅動軸

具體實施方式

本發(fā)明雙限位數(shù)字壓力表如圖1至圖10所示，下面結合附圖說明本發(fā)明的具體實施方式。

一種雙限位數(shù)字壓力表，由外殼、彈簧管部分、雙限位數(shù)字壓力表機芯三部分組成，所述的外殼部分包括，前端外殼1、后蓋2、扣手30、倒齒31、刻度面板3、下限壓力指針4、實測壓力指針5、上限壓力指針6、下限壓力預置功能按鍵L 10、上限壓力預置功能按鍵R 11、減少功能按鍵Dn 12、增加功能按鍵Up 13、2.4G天線座14、2.4G天線桿15和五芯航空插座7，所述的彈簧管部分包括彈簧管接頭8、C形彈簧管9、彈簧管鉸鏈24、弧形拉桿25，其特征在于：

所述的雙限位數(shù)字壓力表機芯部件包括PCB板16以及壓力表機芯上蓋28和壓力表機芯下蓋29所疊合的圓形殼體內封裝的部件，所述的封裝在壓力表機芯上蓋28和壓力表機芯下蓋29中的部件包括位移轉動盤26、拉手20、位移轉動盤支撐軸39、永磁體23、上軸承33和下軸承34、襯板38、實測壓力指針驅動用步進電機組件35、上限壓力指針驅動用步進電機組件36、下限壓力指針驅動用步進電機組件37；

所述的PCB板16為四邊帶弧度的四邊形，其上開有磁感應孔42和四個定位孔27，PCB板16上貼裝有支持ZigBee2006協(xié)議棧的無線單片機18、用于步距細分的步進電機驅動芯片17、磁位移檢測芯片19，PCB板16通過螺絲與后蓋2上的四個固定樁相連；

所述的壓力表機芯下蓋29上開有一個條形槽32，位移轉動盤26的中心與位移轉動盤支撐軸39相連，位移轉動盤26伸出的拉手20穿過條形槽32與弧形拉桿25的一端相連，弧形拉桿25的另一端與C形彈簧管9的自由端的彈簧管鉸鏈24相連，C形彈簧管9的另一端與彈簧管接頭8相連，所述的位移轉動盤支撐軸39上套接有一個上軸承33和一個下軸承34，其上軸承33固定安裝在襯板38的上軸承嵌入孔座41中，下軸承34固定安裝在壓力表機芯下蓋29的下軸承嵌入臺階孔40中，所述的位移轉動盤支撐軸39的一端嵌入一塊正方形的永磁體23，位移轉動盤支撐軸39穿過壓力表機芯下蓋29的下軸承嵌入臺階孔40后伸向PCB板16的磁感應孔42，其磁位移檢測芯片19的圓形磁敏感部分剛好貼裝對準磁感應孔42處，但不接觸，C形彈簧管9發(fā)生彈性變形位移時，通過彈簧管鉸鏈24、弧形拉桿25、拉手20帶動位移轉動盤26轉動，使嵌入位移轉動盤支撐軸39上的永磁體23也發(fā)生偏轉，磁位移檢測芯片19的圓形磁敏感部分可以檢測到平行于芯片表面的磁通密度變化量，所述的磁位移檢測芯片19的輸出引腳與無線單片機18的I/O端口相連；

應指出的是，所述的C形彈簧管的橫截面呈環(huán)形，測量的介質的壓力作用在C形彈簧管的內側，這樣C形彈簧管的環(huán)形界面將在介質壓力的作用下趨向圓形，形成一定的環(huán)應力，從而使C形彈簧管在其沒有固定的自由端，即彈簧管鉸鏈24處發(fā)生變形延伸，其形變的大小取決于C形彈簧管中被測量介質的壓力大?。?/p>

所述的壓力表機芯下蓋29上有四個壓力表機芯定位樁21，安裝時直接插入PCB板16上的四個定位孔27中，所述的實測壓力指針驅動用步進電機組件35安裝在襯板38的一邊上，上限壓力指針驅動用步進電機組件36和下限壓力指針驅動用步進電機組件37則安裝在襯板38的另一邊上，實測壓力指針5安裝在實測壓力指針驅動用步進電機組件35的實測指針驅動軸46上，上限壓力指針6安裝在上限壓力指針驅動用步進電機組件36的上限指針驅動軸45上，下限壓力指針4安裝在下限壓力指針驅動用步進電機組件37的下限指針驅動軸47上，三根驅動軸同心嵌套，但無干涉，以上所述的三個步進電機組件各自的步進電機線圈輸出引腳22分別穿過壓力表機芯下蓋29后焊接固定在PCB板16上，并通過PCB板16上的印制線路分別與微型步進電機驅動芯片17的I/O引腳相連，實測壓力指針5停留在刻度面板3上的位置，即為當前指示的壓力。

所述的前端外殼1上的四個角上分別嵌入一個輕觸按鍵，分別是下限壓力預置功能按鍵L 10、上限壓力預置功能按鍵R 11、減少功能按鍵Dn 12、增加功能按鍵Up 13。

所述的襯板38上有四個襯板定位孔44，通過螺釘固定在壓力表機芯下蓋29的襯板支架43上。

所述圓形的壓力表機芯上蓋28有四個扣手30，圓形的壓力表機芯下蓋29上有四個倒齒（31），壓力表機芯上蓋28與壓力表機芯下蓋29疊合后，四個扣手30剛好掛住四個倒齒31，使壓力表機芯上蓋28和壓力表機芯下蓋29連成一體。

工作時，雙限位數(shù)字壓力表通過其彈簧管接頭8上的螺紋與壓力管網(wǎng)相連，雙限位數(shù)字壓力表的實測壓力指針5在刻度面板3上所指示的刻度，反映的是當前管網(wǎng)中工作介質的實時壓力，實測壓力指針5應在所設置的下限壓力指針4和上限壓力指針6之間擺動偏轉，無線單片機18將根據(jù)實測壓力指針5與下限壓力指針4及上限壓力指針6的相對位置，通過五芯航空插座7所構成的SPI總線，對變頻器和其它控制設備實時發(fā)出對應控制指令，以保證管網(wǎng)中工作介質的壓力維持在下限壓力指針4和上限壓力指針6所規(guī)定的區(qū)間內，實現(xiàn)恒壓控制。

應指出的是，本發(fā)明的實質性改進還包括，由于工作介質的脈動特性，傳統(tǒng)的電接點壓力表工作時指針的震動較大，這對于通常采用柔弱的游絲結構的壓力表是非常有害的，特別是動觸點指針在上/下限指針附近擺動時，兩電觸點之間還可能會產(chǎn)生電火花，長期則導致電觸點間的電腐蝕。而本發(fā)明中，通過數(shù)字濾波的方法可以有效地改善指針的脈動特性，由于實測壓力指針5與下限壓力指針4、上限壓力指針6無觸點連接，所以也不存在電觸點間的電火花腐蝕，其抗干擾能力強，壽命長。

本發(fā)明中，無線通信機構包括內嵌ZigBee2006版本協(xié)議棧的無線單片機18、在前端外殼1上的頂端安裝有一個支持ZigBee無線通信局域網(wǎng)絡的2.4G天線座14和與之相連的2.4G天線桿15。所述的ZigBee是一組基于IEEE802.15.4無線標準研制開發(fā)的有關組網(wǎng)、安全和應用的技術標準，其無線單片機18結合了高性能的2.4GHz DSSS(直接序列擴頻)射頻收發(fā)器核心，因此，所檢測到的管道壓力數(shù)據(jù)還可通過基于ZigBee協(xié)議的無線通信局域網(wǎng)絡發(fā)送出去，具有制造成本低、運行功耗小等特點，使其壓力監(jiān)測終端不同于傳統(tǒng)的無線傳感節(jié)點，具有數(shù)據(jù)顯示與預處理功能，能夠有效的降低無線網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)吞吐量，當無線網(wǎng)絡遭遇擁塞時，監(jiān)測終端仍然能夠獨立運行，完成對部分區(qū)域數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控。其意義在于，每一個雙限位數(shù)字壓力表均可自動組網(wǎng)，構成工業(yè)物聯(lián)無線局域控制網(wǎng)中的一個壓力監(jiān)控節(jié)點。

除開支持ZigBee無線通信協(xié)議棧之外，雙限位數(shù)字壓力表同時也支持有線的SPI高速串行總線，使其具有普適性。為此，所述的前端外殼1上正前方的左下側處安裝一個五芯航空插座7，芯航空插座7的引腳定義分別為電源VCC、地線GND、時鐘信號SCLK、數(shù)據(jù)輸出SDO、使能信號CS，所述的以上五個引腳分別與無線單片機18的引腳對應相連。

應指出的是，所述的磁位移檢測芯片19是采用平面霍爾傳感技術的單片集成電路，其芯片由兩部分組成，圓形部分為磁感應部分，矩形部分為信號調理部分，它可以檢測到平行于芯片表面由于永磁體旋轉導致的磁通密度變化，并且可實現(xiàn)溫度漂移時的自動補償，通過其引腳輸出準確度很高的數(shù)字式絕對位移信號，該信號送到無線單片機18中，從而可以準確檢測C形彈簧管9的變形位移量，無線單片機18通過軟件數(shù)字濾波和工程量變換，將該位移量轉化為當前壓力下實測壓力指針驅動用步進電機組件35驅動指針軸偏轉所需的步進角度，該信號送到步距細分的步進電機驅動芯片17，直接驅動實測壓力指針驅動用步進電機組件的線圈引腳，實測壓力指針5將在刻度面板3上指示當前工作介質的壓力數(shù)據(jù)，具有成本低廉，測量精度高的特點。

本發(fā)明中，其實測壓力指針驅動用步進電機組件35、上限壓力指針驅動用步進電機組件36和下限壓力指針驅動用步進電機組件37，實際上是采用了發(fā)明人的另一項發(fā)明專利技術，即同心三驅動軸微型步進電機 （專利號：ZL201010299613.1）,具體實施時，將這一發(fā)明專利的各個驅動軸組件安裝在襯板38上。

綜上所述，本發(fā)明所提出的雙限位數(shù)字壓力表設計方案，是一種全新的數(shù)字壓力表表型，其新穎之處在于，采用了一種雙限位數(shù)字壓力表機芯，率先將無線單片機、磁感應位移技術、步進電機驅動的數(shù)字化多指針指示技術和高速數(shù)字總線通信技術結合一體，即可測量管網(wǎng)壓力，又可實施控制，同時支持無線通信局域網(wǎng)絡的ZigBee協(xié)議和高速同步串行通信總線SPI協(xié)議，結構和原理上完全剔除了傳統(tǒng)電接點壓力表中容易損壞的游絲等模擬阻尼部件及上/下限壓力指針的機械調整裝置和磁助電接點裝置，無電觸點，其上限壓力指針和下限壓力指針均可按鍵編程設定，使用壽命長，維護性能好，是一款全新的電接點數(shù)字壓力表表型，抗干擾能力強，可靠性好，是傳統(tǒng)模擬電接點壓力表的最佳更新?lián)Q代產(chǎn)品。

本發(fā)明所設計的雙限位數(shù)字壓力表不但是傳統(tǒng)模擬電接點壓力表最佳更新?lián)Q代產(chǎn)品，實際上也提出了對現(xiàn)有模擬壓力表的進行更新改造的最優(yōu)方案，這是因為，本發(fā)明合理保留了傳統(tǒng)電接點壓力表中彈性敏感檢測元件部分，新增了體積小巧的雙限位數(shù)字壓力表機芯，因此對現(xiàn)有電接點壓力表的改造只須將數(shù)字壓力表機芯直接替換模擬指示機芯，即可將現(xiàn)有的模擬電接點壓力表升級成雙限位數(shù)字壓力表。更重要的是，這種雙限位數(shù)字壓力表，由于無電接點，因此可廣泛應用于石油、化工領域，測量有爆炸危險的各種石化氣體、流體介質的壓力。

本發(fā)明的意義在于物聯(lián)網(wǎng)上的應用，這種雙限位數(shù)字壓力表因為改變無線傳感網(wǎng)絡的結構，減小控制系統(tǒng)對于壓力終端節(jié)點的依賴性，從而增強了整個控制系統(tǒng)的健壯性。特別的是，電接點壓力表是工業(yè)控制現(xiàn)場和管網(wǎng)供水設備的主要測試儀表，它的數(shù)字化對于實現(xiàn)工業(yè)控制現(xiàn)場壓力控制節(jié)點的物聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)，或者作為一個監(jiān)測終端應用于大型分布式無線局域網(wǎng)絡系統(tǒng)，提供了一種低成本的解決方案，可滿足未來物聯(lián)網(wǎng)所需的壓力傳感節(jié)點的聯(lián)網(wǎng)需求，應用前景相當廣闊。