[發(fā)明專利]一種降低mems計量功耗的裝置及工作方法

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• 申請日: 2022-04-01
• 公開（公告）號: CN114577286A
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 呂玲
• 申請（專利權(quán)）人: 祎智量芯（江蘇）電子科技有限公司
• 主分類號: G01F1/684
• 分類號: G01F1/684;G01F15/00
• 代理公司: 蘇州市方略專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32267
• 代理人: 王克蘭

1.一種降低mems計量功耗的裝置，其特征在于：包括：氣體流道（1）、 mems傳感器（2）、氣體感應(yīng)裝置（3）、磁鐵（4）、磁感應(yīng)裝置（5）和控制裝置，所述mems傳感器（2）與氣體流道（1）連接，所述氣體感應(yīng)裝置（3）設(shè)于氣體流道（1）內(nèi)，所述磁鐵（4）設(shè)于氣體感應(yīng)裝置（3）上，所述磁感應(yīng)裝置（5）設(shè)于氣體流道（1）的內(nèi)壁，所述mems傳感器（2）、氣體感應(yīng)裝置（3）和磁感應(yīng)裝置（5）均與控制裝置連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低mems計量功耗的裝置，其特征在于：所述磁感應(yīng)裝置（5）包括第一電阻（51）、感應(yīng)芯片（52）、第一電容（53）、第二電容（54）、第二電阻（55）和MCU-IO（56），所述第一電阻（51）的一端與電源連接，另一端通過導(dǎo)線分別與感應(yīng)芯片（52）的引腳U1和第一電容（53）連接，所述第一電容（53）與第二電容（54）連接，所述感應(yīng)芯片（52）的引腳U3通過導(dǎo)線與第一電容（53）和第二電容（54）之間的線路連接，所述感應(yīng)芯片（52）的引腳U2與第二電阻（55）連接，所述第二電阻（55）的另一端與MCU-IO（56）連接，且所述第二電容（54）遠離第一電容（53）的一端通過導(dǎo)線與感應(yīng)芯片（52）和第二電容（54）之間線路連接，且所述第一電容（53）與感應(yīng)芯片（52）的引腳U2連接的電路通過電路與接地端連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的降低mems計量功耗的裝置，其特征在于：所述第一電阻（51）采用限流電阻。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的降低mems計量功耗的裝置，其特征在于：所述感應(yīng)芯片（52）采用霍爾芯片，其工作電流小于3 uA。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的降低mems計量功耗的裝置，其特征在于：所述氣體感應(yīng)裝置（3）采用不銹鋼SUS304制成額圓形金屬片，其上部通過鉸鏈與氣體流道（1）連接，且其與氣體流道（1）的管壁相配合。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低mems計量功耗的裝置，其特征在于：還包括復(fù)位彈簧，所述復(fù)位彈簧的兩端一端與氣體流道（1）連接，另一端與氣體感應(yīng)裝置（3）連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低mems計量功耗的裝置，其特征在于：所述磁鐵（4）位置能夠根據(jù)需要對其進行調(diào)整。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低mems計量功耗的裝置，其特征在于：所述控制裝置包括mems傳感器控制模塊、氣流感應(yīng)控制模塊、磁感應(yīng)控制模塊、數(shù)字處理模塊、模擬調(diào)理模塊和控制器，所述mems傳感器控制模塊與mems傳感器（2）連接，所述氣流感應(yīng)控制模塊與氣體感應(yīng)裝置（3）連接，所述磁感應(yīng)控制模塊與磁感應(yīng)裝置（5）連接，所述氣流感應(yīng)控制模塊的輸出端與磁感應(yīng)控制模塊的輸入端連接，所述磁感應(yīng)控制模塊的輸出端與數(shù)字處理模塊的輸入端雙向連接，所述數(shù)字處理模塊的輸出端與模擬調(diào)理模塊的輸入端雙向連接，所述模擬調(diào)理模塊的輸出端與mems傳感器控制模塊雙向連接，所述mems傳感器控制模塊、氣流感應(yīng)控制模塊、磁感應(yīng)控制模塊、數(shù)字處理模塊和模擬調(diào)理模塊均與控制器連接。

9.根據(jù)權(quán)利要求1至8任一項所述的降低mems計量功耗的裝置的工作方法，其特征在于：具體的工作方法如下：

1）：當(dāng)氣體流道（1）內(nèi)有氣體流動時，利用氣體流動的壓力或動力，推動氣體感應(yīng)裝置（3）移動，從而打開流量計管道；

2）：在氣體感應(yīng)裝置（3）移動時，其將帶動其上的磁鐵（4）一起移動，讓磁鐵（4）靠近磁感應(yīng)裝置（5）；

3）：當(dāng)磁感應(yīng)裝置（5）中的感應(yīng)芯片（52）感應(yīng)到磁鐵（4）靠近時，將把通過控制器將信號傳送給數(shù)字處理模塊，管道內(nèi)有氣體流動，則可以開始計量；

4）：當(dāng)氣體流動消失后，氣體感應(yīng)裝置（3）將在重力作用或者是復(fù)位彈簧的推力下回至原位；

5）：在氣體感應(yīng)裝置（3）回歸原位的過程時，其將帶動磁鐵遠離磁感應(yīng)裝置（5），感應(yīng)芯片（52）感應(yīng)到磁鐵（4）遠離時，將信息傳遞數(shù)字處理模塊，管道內(nèi)氣體流動停止，可以結(jié)束計量。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的降低mems計量功耗的裝置的工作方法，其特征在于：所述磁感應(yīng)控制模塊的具體工作方法如下： 在工作過程中，當(dāng)沒有磁鐵靠近時感應(yīng)芯片（52）U1、U2引腳輸出高電平；

當(dāng)磁鐵靠近時，感應(yīng)芯片（52）U1、U2引腳輸出低電平，該電平信號連接到流量計的主控MCU的IO上，MCU可以通過中斷或掃描的方式，了及時了解到霍爾芯片輸出電平的高低，進行確認(rèn)管道內(nèi)氣體流動的情況，從而控制mems傳感器的工作，達到降低功耗的目的。