[发明专利]具有缓冲电源的包括电磁传感器的流量计

说明书

一种用于家用电器的流量计，包括：控制单元(10)，具有第一电源端子(16)、第二电源端子(18)、和数字输入端子(14)；可移动元件，通过流体的流动而移动并且包括至少一个可移动磁元件；以及双引线磁敏单元(100)，包括连接到所述数字输入端子(14)的信号端子(114)、和连接到所述第一电源端子(16)的参考端子(116)；其中所述磁敏单元(100)包括：磁传感器元件(120)，具有连接到信号端子(114)和参考端子(116)的两个输出端子(126，127)、和电源端子(128)；以及缓冲电源单元(130)，被配置为从磁敏单元(100)的信号端子(114)和参考端子(116)生成连续辅助电压(Va)，并在磁传感器元件(120)的电源端子(128)处提供连续辅助电压(Va)。

技术领域

本发明涉及流量计领域，并且具体地涉及具有用于确定和控制流体的流量的流量计的家用电器，诸如洗碗机或洗衣机。更具体地，本发明涉及包括具有磁敏传感器的流量计的家用电器，所述磁敏传感器提供指示流体的流量的数字脉冲信号。

背景技术

根据流体的流量生成数字脉冲信号的流量计是公知的，并且被广泛用于诸如洗碗机和洗衣机的家用电器中。这样的流量计通常包括通过待测量的流体的流动而旋转的诸如泵轮或叶轮的可移动元件，使得泵轮的旋转速度基本上与流速成比例。通常，泵轮或叶轮包括诸如与轮一起旋转的永磁体的磁元件，其中磁敏簧片触点布置在旋转泵轮附近(通常附接到泵轮外壳的外部)，并且由于由旋转的磁元件施加到簧片触点的变化的磁通量或磁场，取决于泵轮的旋转位置断开和闭合其触点。通常，簧片触点的一个端子接地，另一端子连接到评估电路或控制单元的数字输入端子，其中该数字输入端子经由所谓的上拉电阻器进一步连接到电源电压，以便在簧片触点断开时提供明确定义的数字高信号(例如，根据TTL逻辑电平)，并且在簧片触点闭合时提供低信号。评估电路或控制单元在数字输入端子检测连续的高电平和低电平信号，并且取决于在数字输入端子处生成的脉冲速率(例如，高-低转变的速率)来确定流速(即，体积和/或体积的流速)。

参照图5，根据现有技术的家用电器中的流量计布置包括控制单元或评估电路10，其具有第一电源端子16(提供第一电源电压或电位Vs1)、经由电阻器12(所谓的上拉电阻器)连接到第二电源端子18(提供第二电源电压或电位Vs2)的数字输入端子14。簧片触点50连接在输入端子14和第一电源端子16之间。通常，第一电源电压或电位Vs1对应于地，而第二电源电压或电位Vs2对应于通常在诸如TTL或CMOS逻辑的数字电路中使用的诸如+3.3V或+5V的正电源电压。因此，数字输入端子14被配置为接收数字电压信号(Vd)。换句话说，数字输入端子14在簧片触点50处于断开状态时检测到高电平信号(例如，接近+3.3V)，并且在簧片触点50处于闭合状态时检测低电平信号(例如，0.0V或地)。附接泵轮的可移动永磁体(在附图中均未示出，但对于本领域技术人员而言是公知的)被布置为使得当流量计的泵轮或叶轮通过待测量的流体的流动而旋转时，该可移动永磁体向簧片触点50施加变化的或交变的磁场或磁通量。因此，簧片触点重复地暴露于磁通量的磁场并且间歇地断开和闭合，使得在数字输入端子14处生成高电平信号和低电平信号的脉冲序列，所述脉冲序列的频率是流体的流速的指示，并且脉冲的数量是输送的流体的体积(量)的指示。

虽然这种普通的数字流量计布置简单并且有成本效益，但特别是簧片触点50带来了问题。例如，簧片触点是机械开关，其在闭合时生成所谓的颤动或触点弹跳，使得特别是从低电平到高电平电压的转变可以生成若干脉冲，所述脉冲必须通过滤波电路或通过评估电路或控制单元10内的输入信号的对应处理来抑制。此外，簧片触点50经受机械磨损或疲劳，使得簧片触点50以及由此的流量计可能在较长的操作时间期间失效。因机械磨损或疲劳而导致的簧片接触的这样的失效是对于长操作寿命所设计的家用电器中的常见问题。

为了避免伴随簧片触点的问题，存在一些尝试分别使用电子传感器或电子开关元件，例如霍尔效应传感器布置。这些霍尔传感器布置包括诸如晶体管的电子开关，所述电子开关不经受机械磨损或疲劳并且不表现出触点弹跳。