[發(fā)明專利]一種適于對(duì)來(lái)自外部設(shè)備的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)的能量表

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110399219.X
• 申請(qǐng)日: 2011-12-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102539021A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: F·斯托布
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 伊特倫法國(guó)公司
• 主分類號(hào): G01K17/00
• 分類號(hào): G01K17/00
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 張靜娟;楊曉光

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及能量表領(lǐng)域，特別涉及熱能表領(lǐng)域，以及其更為特別地涉及處理脈沖計(jì)數(shù)輸入以用于對(duì)來(lái)自其它表的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)。

背景技術(shù)

在水表類型的熱計(jì)量表領(lǐng)域，可以要求這種表執(zhí)行對(duì)來(lái)自該表可以連接的其它設(shè)備或其它表的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)的任務(wù)。為了這個(gè)目的，它們被裝備有被設(shè)計(jì)為接收這種外部脈沖的一個(gè)或多個(gè)脈沖輸入或“水表”(“WM”)輸入。

圖1是示出了一種配置的示意性框圖，其中熱能表1連接到由簧片開(kāi)關(guān)類型的兩個(gè)開(kāi)關(guān)2、3示意表示的兩件外部設(shè)備的各個(gè)脈沖輸出。這兩個(gè)開(kāi)關(guān)2、3如繼電器那樣工作，每個(gè)開(kāi)關(guān)具有它們的通過(guò)電纜分別連接到表1的端子板14的兩個(gè)輸入10和11以及12和13中的一對(duì)的兩個(gè)端子。對(duì)應(yīng)于開(kāi)關(guān)2的狀態(tài)改變(打開(kāi)/關(guān)閉狀態(tài))的脈沖可以被傳輸?shù)诫娮咏涌谀K15，電子接口模塊的輸出連接到計(jì)算模塊16的輸入。

下面的說(shuō)明涉及接口模塊15，其必須能夠根據(jù)開(kāi)關(guān)2、3是在它們的打開(kāi)狀態(tài)或它們的關(guān)閉狀態(tài)對(duì)邏輯門或微處理器的輸入端口提供電壓電平，所述電壓電平適于從其獲得相應(yīng)的二進(jìn)制信息。更為準(zhǔn)確地，當(dāng)外部開(kāi)關(guān)處于關(guān)閉狀態(tài)，接口模塊15應(yīng)當(dāng)能夠傳遞小于表的微處理器的低閾值的電壓電平，使得所述表將所述電平解釋為等于邏輯“0”的輸入。類似地，當(dāng)外部開(kāi)關(guān)處于打開(kāi)狀態(tài)時(shí)，接口模塊15應(yīng)當(dāng)能夠傳遞大于表的高閾值的電壓電平，使得所述表將所述電平解釋為等于邏輯“1”的輸入。

設(shè)計(jì)所述表特別是接口模塊15時(shí)遇到的一個(gè)問(wèn)題是，預(yù)先不知道實(shí)際上要連接到所述表的外部設(shè)備是什么類型，或?qū)⒃谑裁礂l件下進(jìn)行連接(電纜類型、電纜長(zhǎng)度等)。因此不可能準(zhǔn)確地知道外部設(shè)備要施加到接口模塊15的輸入的負(fù)載阻抗的類型(電阻和/或電容)。這意味著，需要指定依賴于可能的負(fù)載類型的和用于兩種可能狀態(tài)(打開(kāi)/關(guān)閉)的最小和最大阻抗。通常，考慮的是，由外部設(shè)備施加的負(fù)載阻抗呈現(xiàn)大約20毫微法(nF)的最大電容C，以及當(dāng)開(kāi)關(guān)打開(kāi)時(shí)大約1兆歐姆(MΩ)的最小電阻R_min，以及當(dāng)開(kāi)關(guān)關(guān)閉時(shí)大約500歐姆(Ω)的最大電阻R_max。

此外，要被計(jì)數(shù)的脈沖的頻率通常較低(通常大約0.2赫茲(Hz))，但是由于開(kāi)關(guān)的內(nèi)在性質(zhì)可能會(huì)出現(xiàn)觸點(diǎn)顫動(dòng)(bounce)。此外，電纜的長(zhǎng)度使他們?nèi)菀资艿诫姶鸥蓴_的影響。因此需要在接口模塊15強(qiáng)過(guò)濾WM輸入。

最后，對(duì)于通過(guò)不可充電電池以常規(guī)方式供電的熱能表，需要開(kāi)發(fā)低能量方案以保證所述表可以工作許多年而不必更換電池。

如圖2示例性的示出，一種用于制作接口模塊15的已知方案包括，使用由與上升(pull-up)電阻器R_p相關(guān)聯(lián)的兩個(gè)濾波電阻器R_C以及濾波電容器C₁組成的電阻橋進(jìn)行濾波。如圖2所示，外部設(shè)備的開(kāi)關(guān)2連接到接口模塊15的兩個(gè)輸入，所述接口模塊的輸出連接到所述表1的微處理器17的邏輯輸入或輸入端口18。更為準(zhǔn)確地，開(kāi)關(guān)或中繼器2串聯(lián)連接在首先經(jīng)由模塊15的兩個(gè)濾波電阻器R_c中的一個(gè)和上升電阻器R_p的所述表的電源電壓V_CC，和其次經(jīng)由兩個(gè)濾波電阻器R_C中的另一個(gè)的地之間。兩個(gè)電阻器R_C中的一個(gè)、上升電阻器R_p和濾波電容器C₁之間的共同點(diǎn)電連接到微處理器17的輸入端口18。在這個(gè)已知類型的配置中，上升電阻器R_p將在輸入端口18處獲得的信號(hào)的電平上升為邏輯1，而導(dǎo)致開(kāi)關(guān)2關(guān)閉的外部脈沖將所述電平降低至地，并且結(jié)果是邏輯0。

為了保存能量，通過(guò)使電源V_CC僅操作較短的時(shí)間段，特別是經(jīng)由在微處理器的輸出端口19處傳遞的命令，模塊15優(yōu)選地間歇性操作。在圖3中給出了圖2的模塊15的等效電路圖，其中由與電阻R并聯(lián)的電容C形成的輸入阻抗來(lái)替換開(kāi)關(guān)2，所述阻抗依賴于所述開(kāi)關(guān)是處于打開(kāi)狀態(tài)還是處于關(guān)閉狀態(tài)。

然而，圖2和3中所示的接口模塊15不是最佳的，各種原因如下：