[發(fā)明專利]無磁感應(yīng)測量裝置及轉(zhuǎn)動板組件轉(zhuǎn)動信息的計算方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010957842.1
• 申請日: 2020-09-11
• 公開（公告）號: CN112050865B
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 渠峻松;張勛;謝松超;王謙;王彪
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢盛帆電子股份有限公司
• 主分類號: G01F1/28
• 分類號: G01F1/28;G01F15/075
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 蔣姍

本申請?zhí)峁┮环N無磁感應(yīng)測量裝置及轉(zhuǎn)動板組件轉(zhuǎn)動信息的計算方法，測量裝置包括：轉(zhuǎn)動板組件，其用于在待測流體的推動下進(jìn)行轉(zhuǎn)動，其上的預(yù)設(shè)區(qū)域設(shè)置有金屬層；感應(yīng)電路板，其與轉(zhuǎn)動板組件相對地間隔設(shè)置，感應(yīng)電路板上設(shè)置有測量電路；測量電路包括：脈沖發(fā)生單元、多個諧振單元以及中央處理單元。其中，脈沖發(fā)生單元用于依次向每一諧振單元輸出脈沖信號，中央處理單元用于對每一諧振單元的電壓值進(jìn)行采樣，并根據(jù)多個諧振單元的電壓值計算轉(zhuǎn)動板組件在本次采樣與上次采樣之間的轉(zhuǎn)動信息。相較現(xiàn)有技術(shù)，檢測周期更短，抗磁干擾能力更強(qiáng)，降低無效激勵電流的產(chǎn)生，減少整機(jī)功耗。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及表計計量技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種無磁感應(yīng)測量裝置及轉(zhuǎn)動板組件轉(zhuǎn)動信息的計算方法。

背景技術(shù)

目前，傳統(tǒng)的機(jī)械式水表通過機(jī)電轉(zhuǎn)換將機(jī)械水表的計量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為電子數(shù)據(jù)在民用小口徑水表領(lǐng)域是較為主流的方式。當(dāng)前，機(jī)電轉(zhuǎn)換主要有以下幾種主流方式：

1、通過在水表指針上安裝磁鋼，然后在機(jī)械水表上安裝干簧管來感應(yīng)指針的轉(zhuǎn)動，以實(shí)現(xiàn)計量；2、在第一種方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，將干簧管更換為低功耗的霍爾器件或磁阻器件；3、采用光電直讀轉(zhuǎn)換的方式，對水表的字輪進(jìn)行改造，通過對射或反射的方式，利用光電組合對管對字輪讀數(shù)進(jìn)行編碼，然后通過讀取光電組合對管的編碼數(shù)據(jù)讀出字輪的實(shí)際讀數(shù)。

在前三種方案的基礎(chǔ)上，眾多水表廠商提出了無磁計量，即不通過在水表上安裝磁鋼，而通過無磁感應(yīng)的方式完成水表的機(jī)電轉(zhuǎn)換。無磁感應(yīng)計量技術(shù)常用的方法有兩種，一種是采用電感感應(yīng)測量的方式，另一種是通過PCB線圈的方式實(shí)現(xiàn)無磁計量。

對于以PCB線圈實(shí)現(xiàn)無磁計量的方案，如申請?zhí)枮?01910853176.4的發(fā)明專利中提出了一種直接激勵式角位傳感計量裝置。在該計量裝置中，激勵信號通過一電容156同時加載在感應(yīng)線圈A、B、C、D上，通過四個感應(yīng)線圈的感應(yīng)電流變化測量在電阻R1～R4上的四個感應(yīng)電壓變化，來判斷金屬圓盤轉(zhuǎn)動角度。而由于比較器1551僅能夠?qū)陕沸盘栠M(jìn)行比較，于是，通過采樣切換電路154實(shí)現(xiàn)將四路信號中的其中兩路輸出給比較器1551。也就是說，激勵信號同時加載在四個感應(yīng)線圈上，無論是否測量對應(yīng)路的感應(yīng)電壓，四個感應(yīng)線圈上的感應(yīng)電流都將同步產(chǎn)生，總有兩路的感應(yīng)電流的產(chǎn)生是無用的，產(chǎn)生的功耗浪費(fèi)比較明顯。

發(fā)明內(nèi)容

本申請實(shí)施例的目的在于提供一種無磁感應(yīng)測量裝置及轉(zhuǎn)動板組件轉(zhuǎn)動信息的計算方法，以改善上述技術(shù)問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請?zhí)峁┤缦录夹g(shù)方案：

第一方面，本申請實(shí)施例提供一種無磁感應(yīng)測量裝置，包括：轉(zhuǎn)動板組件，其用于在待測流體的推動下進(jìn)行轉(zhuǎn)動，其上的預(yù)設(shè)區(qū)域設(shè)置有金屬層；感應(yīng)電路板，其與所述轉(zhuǎn)動板組件相對地間隔設(shè)置，所述感應(yīng)電路板上設(shè)置有測量電路；所述測量電路包括：脈沖發(fā)生單元、多個諧振單元以及中央處理單元，每一個諧振單元的第一端分別與所述脈沖發(fā)生單元以及所述中央處理單元的采樣端連接，每一個諧振單元的第二端接地，每一諧振單元包括彼此并聯(lián)的感應(yīng)線圈以及諧振電容，多個感應(yīng)線圈沿所述轉(zhuǎn)動板組件的轉(zhuǎn)動軸分布；所述脈沖發(fā)生單元用于依次向每一諧振單元輸出脈沖信號，所述中央處理單元用于在每一諧振單元收到脈沖信號時對所述諧振單元的第一端的電壓值進(jìn)行采樣，并根據(jù)多個諧振單元的電壓值計算所述轉(zhuǎn)動板組件在本次采樣與上次采樣之間的轉(zhuǎn)動信息。

在上述方案中，脈沖發(fā)生單元分別向多個感應(yīng)線圈發(fā)送激勵脈沖信號，可降低無效激勵電流的產(chǎn)生，減少整機(jī)功耗，且中央處理單元的采樣端直接采集獲得電壓值，有利于批量生產(chǎn)中判斷無磁感應(yīng)測量裝置裝配完成后整機(jī)的信號余量范圍是否夠大。而且，相較電感式無磁計量方案，檢測周期更短，抗磁干擾能力更強(qiáng)。

在一種可選的實(shí)施方式中，所述測量電路還包括：選通開關(guān)；所述選通開關(guān)包括輸出端以及多個輸入端，所述多個輸入端分別與所述多個諧振單元的第一端對應(yīng)連接，所述選通開關(guān)的輸出端與所述中央處理單元的采樣端連接，所述選通開關(guān)用于將所述多個輸入端中的一個輸入端與所述輸出端接通。