[發明專利]一種基于物聯網的電磁流量計系統及控制電路

有效

• 申請號: 202010765850.6
• 申請日: 2020-08-03
• 公開（公告）號: CN111879367B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 馬文靜;張慧;胡志剛
• 申請（專利權）人: 江蘇工程職業技術學院
• 主分類號: G01F1/58
• 分類號: G01F1/58;G01F1/60;G01F25/10;G05B19/042
• 代理公司: 南通物格知識產權代理事務所(普通合伙) 32395
• 代理人: 胡燕

1.一種基于物聯網的智能電磁流量計系統，其特征在于：包括電源模塊、電磁流量傳感器、電磁流量轉換控制單元和物聯網模塊，所述電磁流量轉換控制單元分別與所述電源模塊、電磁流量傳感器、物聯網模塊連接；所述電磁流量傳感器把被測流體的流量信號轉換成相應的標準電壓信號，并將該標準電壓信號傳輸至電磁流量轉換控制單元進行處理，處理后的數據通過物聯網模塊與PC機進行相互通訊；

所述的電磁流量轉換控制單元包括控制器MCU、CPLD、A/D轉換器、信號處理模塊、勵磁電路和LCD顯示模塊，所述控制器MCU負責完成整個系統的控制功能，包括勵磁電路控制、采樣控制、信號處理功能、流量計算和LCD顯示控制；所述控制器MCU的輸入端連接有A/D轉換器、電源模塊和流向檢測模塊，所述控制器MCU還連接有CPLD、LCD顯示模塊以及物聯網模塊；

所述A/D轉換器的電路包括芯片TL072C和芯片AD8221，所述芯片TL072C的腳1連接電阻R25的一端，所述電阻R25的另一端分別連接芯片TL072C的腳2、電阻R24的一端，所述電阻R24的另一端連接電容C30的一端，所述電容C30的另一端連接芯片TL072C的腳8；芯片TL072C的腳3連接電阻R32的一端，所述電阻R32的另一端分別連接電阻R26以及電容C29的一端，所述電容C29的另一端分別連接芯片TL072C的腳6、腳7以及電容C37的一端，所述電容C37的另一端連接電阻R30、電阻R29的一端，電阻R29的另一端連接電容C36以及芯片TL072C的腳5；電阻R30的另一端連接電阻R31、電容C38的一端，所述電阻R31的另一端連接JP1的腳4，JP1的腳1通電阻R19連接電源，JP1的腳3與LC4128V芯片的腳43連接，JP1的腳4連接芯片AD8221的腳7，芯片AD8221的腳1-腳4與前端放大濾波電路連接；

所述電磁流量傳感器將采集的信號經前置放大電路、二階低通濾波電路和高增益放大電路進行信號調理，并經AD轉換處理后，再由控制器和CPLD進行數據處理，計算出流量工程量值，并在LCD顯示模塊上輸出，同時通過無線傳輸模塊上傳相關檢測參數以及計算結果至上位機；

所述CPLD負責實現整個系統所需的所有數字邏輯電路，所述A/D轉換器將外部模擬信號變換為數字信號以供控制器MCU分析處理，所述信號處理模塊將電磁流量傳感器輸出的電壓、電流信號進行放大、濾波處理，消除或減弱噪聲和干擾的影響后，再經A/D轉換器采樣以發送給控制器MCU分析處理；

所述勵磁電路決定著傳感器的工作磁場，負責給變送器提供勵磁電流；所述LCD顯示模塊用以實時顯示瞬時流量、累積流量和相關儀表參數。

2.根據權利要求1所述的一種基于物聯網的智能電磁流量計系統，其特征在于：所述A/D轉換器的5V基準電壓由外部電路單獨提供，與數字部分的5V電壓分開。

3.根據權利要求1所述的一種基于物聯網的智能電磁流量計系統，其特征在于：所述物聯網模塊包括無線傳輸模塊、終端節點、串口通信，所述終端節點主要負責采集流量、溫度和壓力信息。

4.根據權利要求3所述的一種基于物聯網的智能電磁流量計系統，其特征在于：所述無線傳輸模塊采用Zigbee無線通信模塊，所述Zigbee無線通信模塊采用CC2430模塊。

5.根據權利要求1所述的一種基于物聯網的智能電磁流量計系統，其特征在于：所述控制器MCU還連接有數據存儲模塊，用以存放電磁流量計內包括瞬時流量和累積流量在內的相關數據、參數。