[发明专利]一种用于计量流体流量的低功耗无磁装置及实现方法

说明书

本发明公开了一种用于计量流体流量的低功耗无磁装置及实现方法，包括MCU，所述MCU经过检测电路与换能线圈B相连，MCU同时经过信号发生电路与换能线圈A相连。方法：MCU的I/O口输出高电平，给采样保持电路充满电；将部分MCU的I/O口置为高阻态；MCU的I/O口发射信号；比较第三电容和第四电容剩余电压的大小，同时比较第六电容和第七电容剩余电压的大小；根据所计算出的结果进行正反转操作。上述技术方案采用AD采样的方式获取采样保持电路中电容剩余电压的值的方案实现计量检测，采用板载式线圈，一致性好且成本低，功耗低，检测距离远，抗磁干扰能力强，稳定性好，能够准确的检测出液体或气体的流量。

技术领域

本发明涉及计数器技术领域，尤其涉及一种用于计量流体流量的低功耗无磁装置及实现方法。

背景技术

目前水表、气表、热表等表具计量应用中，计数装置作为计量表具中的核心器件，其对计量数据的准确性具有至关重要的影响。有资料显示，现有的计量表主要分为机械式计量表(指针式计数器或字轮式计数器)、基于机械式计量表并结合光电直读检测法进行检测计数的直读式计量表以及采用磁传感器检测法进行检测计数的磁传感式计量表等。

最常见的方式是基于流体或气体流动带动机械部件转动并结合磁传感器检测法来检测液体或气体的流量。而现有磁传感器检测法中大多采用的方案是通过在旋转物件上面安装一块永久磁铁，采样端采用霍尔元件、干簧管、磁阻等方式，将磁场状态变化转为电信号，感知磁铁的位置从而得到旋转的圈数。

现有磁传感器检测法中也有采用工字型电感的无磁计量方案，但存在功耗大，检测距离短，易受外部磁场干扰，一致性差等问题；由于检测距离短，大多小于6mm，使得这种采样检测方式无法在传统湿式水表的表玻璃上面直接应用。

中国专利文献CN102221383B公开了一种“差动磁感应式流量计”。包括测量管及环绕于测量管周壁的前、后磁感环圈，两磁感环圈的电流信号方向相反，上述前、后磁感环圈沿测量管轴向设置，上述电流信号差量转化为测量管内流体介质的相关参数。上述技术方案的信号探测距离近，并且容易受到磁场干扰。

发明内容

本发明主要解决原有的技术方案的信号探测距离近，容易受到磁场干扰的问题，提供一种用于计量流体流量的低功耗无磁装置及实现方法，采用AD采样的方式获取采样保持电路中电容剩余电压的值的方案实现计量检测，采用板载式线圈，一致性好且成本低，功耗低，检测距离远，抗磁干扰能力强，稳定性好，能够准确的检测出液体或气体的流量。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种用于计量流体流量的低功耗无磁装置，包括MCU，所述MCU经过检测电路与换能线圈B相连，MCU同时经过信号发生电路与换能线圈A相连。

作为优选，所述的检测电路包含开关电路、多级放大电路、采样保持电路和充放电电路，所述换能线圈B依次经过多级放大电路、采样保持电路与MCU相连，所述开关电路与多级放大电路相连，所述充放电电路分别与MCU、采样保持电路相连，所述开关电路和多级放大电路构成开关放大电路。

作为优选，所述的信号发生电路包含尖脉冲发生电路和信号处理放大电路，所述MCU依次经过尖脉冲发生电路、信号处理放大电路与换能线圈A相连，所述信号处理放大电路与开关电路相连。

作为优选，所述的尖脉冲发生电路包括第一电阻，第一电阻一端和第一电容一端连接后同时连接信号处理放大电路，第一电容另一端和MCU的I/O口连接，第一电阻另一端和Vcc连接；第一电阻一端和第一电容一端连接后同时连接信号处理放大电路，连接的信号放大电路是第一非门输入端，第一非门输出端和第二非门输入端连接后同时连接检测电路，第二非门输出端和第二电容一端连接，第二电容另一端和换能线圈A的一端连接，换能线圈A另一端接地。尖脉冲发生电路可以将MCU的I/O口输出的方波信号变成尖脉冲信号。信号处理放大电路由逻辑门芯片、隔直电容构成；可采用逻辑与非门，也可采用逻辑非门。