[發(fā)明專利]一種電子式水表無(wú)磁檢測(cè)裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110776823.3
• 申請(qǐng)日: 2021-07-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113447086A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭靈江
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州恒芯微電子科技有限公司
• 主分類號(hào): G01F1/05
• 分類號(hào): G01F1/05;G01F15/075
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 林超

1.一種電子式水表無(wú)磁檢測(cè)裝置，其特征在于：在水表內(nèi)的葉輪上布置金屬片，在水表外的附近固定位置布置傳感器芯片和線圈，葉輪旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)金屬片同步旋轉(zhuǎn)，同時(shí)相對(duì)于傳感器芯片所接線圈進(jìn)行靠近和遠(yuǎn)離的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使得金屬片和傳感器芯片所接線圈之間的距離產(chǎn)生近和遠(yuǎn)的往復(fù)變化，傳感器芯片實(shí)時(shí)通過(guò)檢測(cè)線圈和金屬片之間的距離，進(jìn)而處理分析對(duì)應(yīng)獲得水表中的葉輪旋轉(zhuǎn)檢測(cè)結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電子式水表無(wú)磁檢測(cè)裝置，其特征在于：

所述的傳感器芯片外接于單片機(jī)芯片，傳感器芯片檢測(cè)到的線圈和金屬片之間的距離變化而轉(zhuǎn)變輸出為高低變化的電平信號(hào)，并送給單片機(jī)芯片進(jìn)行計(jì)量處理。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電子式水表無(wú)磁檢測(cè)裝置，其特征在于：

所述的傳感器芯片主要包括一路金屬片檢測(cè)電路，金屬片檢測(cè)電路主要由振蕩器、解調(diào)器、放大比較器、基準(zhǔn)電壓模塊組成，振蕩器的諧振輸入端和諧振輸出端之間連接有一個(gè)空心線圈構(gòu)成的電感L，兩個(gè)起振電容C1、C2并聯(lián)到電感L的兩端，電感L一端經(jīng)隔直流電容C3連接到解調(diào)器的信號(hào)輸入端，解調(diào)器的信號(hào)輸入端經(jīng)濾波電容C4接地，解調(diào)器的信號(hào)輸出端經(jīng)隔直流電容C5和放大比較器的正相輸入端連接，放大比較器的反相輸入端經(jīng)去耦電容C6接地，基準(zhǔn)電壓模塊分別連接到解調(diào)器的基準(zhǔn)源輸入端和放大比較器的反相輸入端，放大比較器的輸出端輸出表征傳感器芯片所接線圈和金屬片之間距離變化的高低變化的電平信號(hào)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電子式水表無(wú)磁檢測(cè)裝置，其特征在于：

所述的空心線圈構(gòu)成的電感L、兩個(gè)起振電容C1和C2、隔直流電容C3、濾波電容C4、隔直流電容C5和去耦電容C6均位于傳感器芯片之外。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電子式水表無(wú)磁檢測(cè)裝置，其特征在于：

所述的電感L貼近于葉輪布置。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電子式水表無(wú)磁檢測(cè)裝置，其特征在于：

兩個(gè)起振電容C1、C2和電感L以及振蕩器構(gòu)成了LC諧振電路，振蕩器產(chǎn)生振蕩信號(hào)，驅(qū)動(dòng)兩個(gè)起振電容C1、C2和電感L之間產(chǎn)生穩(wěn)定的正弦波振蕩；

金屬片受水表葉輪帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)進(jìn)而往復(fù)運(yùn)動(dòng)地靠近或者遠(yuǎn)離電感L，LC諧振電路所產(chǎn)生的正弦波振蕩信號(hào)和水表葉輪旋轉(zhuǎn)的信號(hào)進(jìn)行調(diào)制獲得調(diào)制信號(hào)，解調(diào)器從隔直流電容C3接收到該調(diào)制信號(hào)，獲得正弦波振蕩信號(hào)的幅度變化，進(jìn)而將正弦波振蕩信號(hào)的幅度變化中疊加有的包含水表葉輪旋轉(zhuǎn)的調(diào)制波形解調(diào)提取出，解調(diào)波形再經(jīng)濾波電容C4濾波后獲得體現(xiàn)水表葉輪旋轉(zhuǎn)的信號(hào)，再經(jīng)隔直流電容C5發(fā)送至放大比較器進(jìn)行放大和比較后，發(fā)送到單片機(jī)芯片進(jìn)行計(jì)量處理并獲得水表葉輪旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電子式水表無(wú)磁檢測(cè)裝置，其特征在于：

所述的傳感器芯片還包括了監(jiān)測(cè)模塊，監(jiān)測(cè)模塊分別連接到振蕩器的檢測(cè)輸出端，同時(shí)放大比較器的檢測(cè)輸出端和高功率使能端分別和振蕩器的檢測(cè)輸出端和高功率使能端連接；監(jiān)測(cè)模塊引出檢測(cè)使能引腳DET_EN連接到外部的單片機(jī)芯片，由單片機(jī)MCU通過(guò)檢測(cè)使能引腳DET_EN周期性地控制監(jiān)測(cè)模塊開(kāi)啟工作。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種電子式水表無(wú)磁檢測(cè)裝置，其特征在于：

所述的振蕩器的高功率使能端引出到傳感器芯片外并作為傳感器芯片的高功率使能控制引腳HP_EN，單片機(jī)芯片通過(guò)高功率使能控制引腳HP_EN用于對(duì)傳感器芯片的功耗模式進(jìn)行設(shè)定，對(duì)工作功率進(jìn)行調(diào)整；監(jiān)測(cè)模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)振蕩器的正弦波振蕩的振幅以及放大比較器輸入信號(hào)的電壓，作為監(jiān)測(cè)信號(hào)；

監(jiān)測(cè)模塊引出檢測(cè)輸出引腳DET Output連接到外部的單片機(jī)芯片，由單片機(jī)MCU通過(guò)檢測(cè)輸出引腳DET Output接收監(jiān)測(cè)模塊發(fā)送過(guò)來(lái)的監(jiān)測(cè)信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)是否工作異常，進(jìn)而通過(guò)高功率使能控制引腳HP_EN反饋控制到傳感器芯片中的振蕩器進(jìn)行功率調(diào)整控制。