[实用新型]一种超声波冗余流量计

摘要

本实用新型公开了一种超声波冗余流量计，属于仪器仪表技术领域，包括MBUS电路、时间测量电路、存储电路、锂电池电路和主控芯片电路，解决了在高精度时间测量电路中采用自行选择通信模块式的MBUS通信电路进行超声波流量计量的技术问题，本实用新型采用三组电源设计，对每一组电源都进行单独的滤波，实现了电源之间的隔离，为时间测量芯片的测量提供了纯净的环境，保证其测量受到的干扰减小的最小；本实用新型采用自动选择收发功能的MBUS电路，实现了采用一根线实现MBUS通信，本实用新型对MBUS电路单独供电，保证了MBUS电路通信时不会对其他电路产生干扰，也保证了MBUS电路通信的通畅性。

主权项

1.一种超声波冗余流量计，其特征在于：包括MBUS电路、时间测量电路、存储电路、锂电池电路和主控芯片电路；主控芯片电路包括主控芯片、晶振XT1、电容C11和电容C12，晶振XT1、电容C11和电容C12构成了主控芯片的外围电路；锂电池电路包括锂电池、VCC电源输出电路、VIO电源输出电路和GP_VSG电源输出电路，VCC电源输出电路包括电阻R3、电容C10和电容E4，电阻R3的一端连接锂电池的正极，另一端输出VCC电源，电容C10和电容E4为VCC电源上的滤波电容；VIO电源输出电路包括电阻R1、电容C43、电容E3_0和电E3，电阻R1的一端连接锂电池的正极，另一端输出VIO电源，电容C43、电容E3_0和电E3为VIO电源的滤波电容；GP_VSG电源输出电路包括电阻R2、电容C40、电容E2_0、电容E2和电容C41，电阻R2的一端连接锂电池的正极，另一端输出GP_VSG电源，电容C40、电容E2_0、电容E2和电容C41为GP_VSG电源的滤波电容；MBUS电路包括电源电路和通信电路，电源电路包括TVS管D51、电阻R52、电阻R51、电阻R53、三极管T51、三极管T53、二极管D53、电阻R54、电容C51、三端稳压器U51、电容C52和电容C53，TVS管D51的两端构成了MBUS接口，TVS管D51的一端通过电阻R51连接地线，另一端通过电阻R52连接三极管T51的集电极，三极管T51的发射极连接三端稳压器U51的输入端，三极管T51的基极连接三极管T53的集电极，电阻R53并联在三极管T51的集电极和基极之间，三极管T53的发射极连接二极管D53的负极，二极管D53的正极连接地线，电阻R54并联在三极管D53的基极和发射极之间，电容C51作为滤波电容并联在三端稳压器U51的输入端，三端稳压器U51的GND端连接地线、输出端输出3.6V电源，电容C52和电容C53为滤波电路并联在三端稳压器U51的输出端；通信电路包括电阻R59、电阻R61、电阻R70、电阻R55、电阻R57、电阻R58、电阻R56、电阻R62、电容C54、电容C55、比较器U52A、二极管D54、三极管T52、二极管D55、电阻R63、电阻R68、电阻R69、电阻R67、电阻R65、电容C56、比较器U52B、电阻R68、电阻R69、电阻R67、光耦U53、光耦U54、电阻R42和电阻R41，三极管T51的集电极通过电阻R55和电阻R57连接比较U52A的正输入端，三极管T51的集电极还通过串联连接的电阻R59和电阻R61连接三极管T52的集电极，三极管T52的发射极通过R63连接地线，三极管T52的基极连接比较器U52B的输出端，比较器U52A的正输入端还通过串联连接的电阻R57和电阻R56连接地线，比较器U52A的负输入端通过电阻R58连接二极管D54的负极,二极管D54的正极通过电阻R57连接比较器U52A的正输入端，比较器U52A的负输入端还通过电阻R62连接地线，电容C54与电阻R62并联，比较器U52A的输出端通过电容C55连接比较器U52A的正输入端，比较器U52A的输出端还通过电阻R65连接光耦U53的2脚，光耦U53的1脚连接3.6V电源，比较器U52A的正输入端还通过电阻R70连接二极管D55的负极，二极管D55的正极连接比较器U52B的输出端，比较器U52B的输出端还通过电容C56连接比较器U52B的正输入端，比较器U52B的正输入端连接光耦U54的3脚，电阻R67并联在比较器U52B的正输入端与地线之间，比较器U52B的负输入端通过电阻R69连接地线，电阻R68的一端连接3.6V电源，另一端连接比较器U52B的负输入端，光耦U54的4脚连接3.6V电源，光耦U53的4脚连接主控芯片的一个IO口，电阻R42为光耦U53的4脚上的上拉电阻，电阻R42连接VCC电源，光耦R54的1脚通过电阻R41连接VCC电源；光耦R54的2脚连接主控芯片的一个IO口；高精度时间测量电路包括电阻R39、电阻R35、电阻R34、电阻R30、电阻R31、电阻R38、电阻R40、电阻R39、电阻R37、电容C36和时间测量芯片U30，电阻R39、电阻R30、电阻R31、电阻R38、电阻R40、电阻R39、电阻R37和电容C36构成了时间测量芯片U30的外围电路，时间测量芯片U30的5脚、6脚、30脚和27脚连接外部超声波传感器，电阻R35和电阻R34作为限流匹配电阻分别串联在时间测量芯片U30的6脚和5脚上，电容C34和电容C35分别串联在时间测量芯片U30的30脚和27脚上；时间测量芯片U30的24脚、23脚、20脚、19脚和18脚均连接外部温度传感器；时间测量芯片U30的8～16脚与主控芯片通信；GP_VSG电源为时间测量芯片U30供电，VIO电源为时间测量芯片U30提供参考电源；存储电路包括存储芯片U4、电阻R12和电阻R13，存储芯片U4的5脚和6脚与主控芯片通信，VCC电源为存储电路和主控芯片电路供电。