[發(fā)明專利]可變電阻式燃氣表無源直讀電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210052870.4
• 申請日: 2012-03-02
• 公開（公告）號: CN102589631A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳一閩;楊宏;王瑞榮
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江威星智能儀表股份有限公司
• 主分類號: G01F15/06
• 分類號: G01F15/06;G08C17/02
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可變電阻式燃氣表無源直讀電路。

背景技術(shù)

現(xiàn)有燃氣表絕大部分是機械式，也有極少的是采用電子手段進行測量。機械式燃氣表利用燃氣的流動推動字輪旋轉(zhuǎn)，從而獲得流量值；電子式燃氣表采用超聲波、射流等方式進行檢測燃氣流量值。

因為抄表的需要，燃氣表需要把測得的燃氣流量值傳出，通過射頻方式（RF）、近場通信（NFC）、通用分組無線業(yè)務(wù)（GPRS）等手段最終傳到燃氣公司的數(shù)據(jù)庫，燃氣公司依此進行結(jié)算。

機械式燃氣表利用字輪讀數(shù)顯示燃氣流量值，需要人工讀數(shù)進行手工抄表，費時費工。若如需要進行遠程抄表，需要把此機械字輪數(shù)轉(zhuǎn)化為電信號，才能進行處理以及傳輸。具體轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)化方式有如下幾種：光電直讀方式、干簧管方式、霍爾傳感器方式、變化電阻方式、編碼方式以及攝像式。光電直讀方式為一組紅外光沿字輪軸線方向穿過字輪，由于字輪開孔位置組合從而獲得字輪數(shù)值，本方式為字輪實時值。干簧管和霍爾傳感器讀數(shù)方式為是脈沖計數(shù)方式，由字輪旋轉(zhuǎn)一圈產(chǎn)生一個脈沖的方式累計從而獲得字輪數(shù)值，此方式為字輪累計值，需要字輪初始值和累計值方能得到字輪實時值。變化電阻方式為不同的字輪數(shù)值對應(yīng)不同的電阻阻值，通過采集阻值從而獲知字輪值，該方式為字輪實時值。編碼方式采用編碼開關(guān)字輪方式，由4個開關(guān)不同組合代表字輪值，采集此4個開關(guān)的狀態(tài)獲得字輪值，該方式為字輪實時值。攝像式采用拍攝字輪并經(jīng)過圖像處理獲得字輪值，該方式為字輪實時值。上述方式中，霍爾方式需要24小時不間斷供電，其余則可以在采集數(shù)據(jù)的時候供電即可。

因為燃氣為易燃易爆氣體，在機械表上使用電子元部件時，不能采用220V市電供應(yīng)，只能利用電池供電，而電池存在損耗和壽命問題，所以在燃氣表的生壽命周期中需要更換電池。這對于用戶以及燃氣公司來說，存在許多不方便，例如沒有及時更換電池，可能會存在無法及時、準確的把燃氣用氣量傳回燃氣公司的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種可變電阻式燃氣表無源直讀電路。

本發(fā)明包括能量捕獲通信模塊電路、控制模塊電路和可變電阻采樣電路。能量捕獲通信模塊電路包括天線和能量捕獲通信芯片，天線與能量捕獲通信芯片連接，獲取外部讀寫設(shè)備發(fā)射的射頻信號；能量捕獲通信芯片將捕獲到的射頻信號轉(zhuǎn)換為電能，給芯片本身、控制模塊電路和可變電阻采樣電路提供電能,并通過外部讀寫設(shè)備發(fā)射的射頻信號進行通信，把芯片內(nèi)部的數(shù)據(jù)傳輸給外部讀寫設(shè)備；可變電阻采樣電路將機械式燃氣表不同的字輪值轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的不同電阻阻值，并轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘枺豢刂颇K電路的微處理器采集可變電阻采樣電路中的電壓信號，轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的字碼數(shù)據(jù)，并與能量捕獲通信芯片通信，將字碼數(shù)據(jù)存入能量捕獲通信芯片中。

所述的能量捕獲通信芯片采用同時具有能量捕獲功能和通信功能的芯片，通過天線采集到外部讀寫設(shè)備發(fā)射的射頻信號，并將采集的射頻信號轉(zhuǎn)換為電能，射頻信號載波頻率從低頻100KHz到高頻、超高頻以及微波6GHz，能夠與發(fā)射射頻信號的外部讀寫設(shè)備進行通信，以及與控制模塊電路中的微處理器進行通信；能量捕獲通信芯片具有天線接口、電源輸出端口、通信端口。

所述的控制模塊電路包括微處理器和輔助電路器件，輔助電路器件包括電容、電阻、晶振；所述的微處理器為單片機、Arm或Dsp，具有數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)通信模塊、電源輸入端口和I/O接口；微處理器的電源輸入端口與能量捕獲通信芯片的電源輸出端口連接。輔助電路器件中的電容一般作為旁路電容、去耦電容、諧振電容或者儲能電容，用于濾波、諧振、儲能等功能；輔助電路器件中的電阻一般作為上拉電阻或者作為分壓、分流電阻；晶振主要是給所述的微處理器提供時鐘，也有微處理器內(nèi)部帶有晶振，則可不需要外部晶振；所述的電容、電阻、晶振采用串聯(lián)或者并聯(lián)的方式連接。輔助電路器件為成熟的電子元器件，其連接方式也采用常規(guī)的現(xiàn)有技術(shù)。

所述的可變電阻采樣電路包括多個并聯(lián)的可變電阻分電路，每個可變電阻分電路結(jié)構(gòu)相同，包括一個可變電阻和一個上拉電阻，上拉電阻的一端接微處理器的一個I/O接口或能量捕獲通信芯片的電源輸出端口，作為電源輸入，上拉電阻的另一端與可變電阻的一端連接，作為可變電阻的取樣點，取樣點與微處理器的一個A/D采樣口或者模擬A/D采樣的I/O接口連接，可變電阻的另外一端接地。