水泵流量测量电路及水泵系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种水泵流量测量电路及水泵系统，涉及水泵流量测量技术领域。该电路包括控制器、信号输出单元、反馈信号接收单元以及充电单元，反馈信号接收单元、充电单元及控制器依次电连接，信号输出单元及反馈信号接收单元分别与控制器电连接。由于是利用电容的充放电原理，将水泵反馈的PWM信号直接转换为模拟信号(充电单元的电压值)，再以此确定水泵流量，能够避免测量结果受到硬件或软件滤波的影响，保证了测量结果的准确性；同时由于是在预设个周期后才读取电压值，无需读取每个PWM信号的占空比，减少了中断，提高了程序稳定性，也能提升测量结果的准确性。也能提升测量结果的准确性。也能提升测量结果的准确性。

【技术实现步骤摘要】
水泵流量测量电路及水泵系统


[0001]本技术涉及水泵流量测量
，具体而言，涉及一种水泵流量测量电路及水泵系统。

技术介绍

[0002]水泵是输送液体或使液体增压的机械，随着各行各业的发展，水泵的应用也越来越广泛。通常地，在对水泵进行控制时，需要先确定水泵的当前流量，并基于当前流量进行调节，以使水泵的流量满足用户的预期。
[0003]在现有技术中，大多水泵采用脉冲宽度调制(Pulse width modulation，PWM)占空比来反馈流量。具体地，传统控制方式是测出PWM占空比的高电平(或低电平)宽度和PWM整周期宽度，然后计算出PWM占空比，并基于该PWM占空比得出水泵流量估计值。然而，该方案为了保证采样精度，需要频繁读取PWM信号的脉冲宽度和高电平宽度，这样就会频繁产生中断，对程序稳定性不利；同时，如果占空比很低的情况下，该信号可能被硬件或软件滤波滤除(或影响滤波参数选取)，对流量估测十分不利。

技术实现思路

[0004]本技术解决的问题是如何能够准确、稳定地测量水泵流量。
[0005]为解决上述问题，第一方面，本技术提供了一种水泵流量测量电路，所述水泵流量测量电路包括控制器、信号输出单元、反馈信号接收单元以及充电单元，所述反馈信号接收单元、所述充电单元及所述控制器依次电连接，所述信号输出单元及所述反馈信号接收单元分别与所述控制器电连接；
[0006]所述信号输出单元与一水泵电连接，用于接收所述控制器传输的脉冲信号，并向所述水泵转发所述脉冲信号，以使所述水泵根据所述脉冲信号生成反馈信号；
[0007]所述反馈信号接收单元与所述水泵电连接，用于接收所述水泵生成的反馈信号，并根据所述反馈信号控制所述充电单元充电或者放电；
[0008]所述控制器用于在预设个周期后读取所述充电单元的电压值，根据所述电压值确定所述反馈信号的占空比，并依据所述占空比确定所述水泵的流量，其中，所述充电单元进行一次充电及一次放电为一个所述周期。
[0009]可以理解地，由于是利用电容的充放电原理，将水泵反馈的PWM信号直接转换为模拟信号(充电单元的电压值)，再以此确定水泵流量，能够避免测量结果受到硬件或软件滤波的影响，保证了测量结果的准确性；同时由于是在预设个周期后才读取电压值，无需读取每个PWM信号的占空比，减少了中断，提高了程序稳定性，也能提升测量结果的准确性。
[0010]进一步地，所述反馈信号接收单元包括第一连接端口、第一开关管、第一电阻、第二电阻及第三电阻，所述第一开关管的基极串联所述第二电阻后与所述第一连接端口电连接，所述第一开关管的发射极与电源电连接，所述第一开关管的发射极串联所述第一电阻后电连接于所述第一开关管的基极与所述第二电阻之间，所述第一开关管的集电极串联所
述第三电阻后接地；
[0011]所述第一连接端口用于与所述水泵电连接，并用于将接收到的所述反馈信号传输至所述第一开关管；
[0012]所述第一开关管用于当所述反馈信号为第一电平时导通，以控制所述充电单元充电；
[0013]所述第一开关管还用于当所述反馈信号为第二电平时断开，以控制所述充电单元放电。
[0014]可以理解地，水泵输出的反馈信号能够控制第一开关管导通或断开，从而使得充电单元进行充电或者放电。
[0015]进一步地，所述充电单元包括第四电阻及第一电容，所述第四电阻的一端电连接于所述第三电阻与所述第一开关管的集电极之间，所述第四电阻串联所述第一电容后接地；
[0016]所述控制器用于在预设个周期后读取所述第一电容存储的电压值，根据所述电压值确定所述反馈信号的占空比，并依据所述占空比确定所述水泵的流量。
[0017]进一步地，所述充电单元还包括第五电阻，所述第五电阻与所述第一电容并联。
[0018]可以理解地，通过设置第五电阻，使得第一电容经由第五电阻或者第四电阻、第三电阻进行放电操作。
[0019]进一步地，所述充电单元还包括第二电容，所述第二电容与所述第一电容并联。
[0020]可以理解地，通过设置第二电容，可以滤除信号中的杂波。
[0021]进一步地，所述反馈信号接收单元还包括第六电阻及信号输出端，所述信号输出端与所述第六电阻串联，所述信号输出端的另一端电连接于所述第二电阻与所述第一连接端口之间，所述第六电阻的另一端接地。
[0022]所述控制器用于在所述信号输出端处捕捉所述反馈信号，并在所述反馈信号高、低电平的变化经过所述预设个周期后读取所述充电单元的电压值。
[0023]进一步地，所述信号输出单元包括第二连接端口、第七电阻及第三电容，所述控制器、所述第七电阻及所述第二连接端口依次电连接，所述第三电容的一端电连接于所述第七电阻与所述控制器之间，所述第三电容的另一端接地，所述第二连接端口用于与所述水泵电连接。
[0024]进一步地，所述控制器用于基于所述充电单元的电压值及预先存储的占空比和电压值的对应关系确定所述反馈信号的占空比；
[0025]所述控制器还用于基于所述反馈信号的占空比及预先存储的流量和占空比的对应关系确定所述水泵的流量。
[0026]第二方面，本技术还提供了所述水泵系统包括水泵及上述任意一种实施方式所述的水泵流量测量电路，所述水泵流量测量电路与所述水泵电连接。
[0027]进一步地，所述水泵包括信号接收单元及信号反馈单元，所述信号接收单元与所述信号输出单元电连接，所述信号反馈单元与所述反馈信号接收单元电连接，所述信号接收单元与所述信号反馈单元电连接；
[0028]所述信号接收单元用于接收所述信号输出单元发送的脉冲信号，并将所述脉冲信号传输至所述处理器；
[0029]所述信号反馈单元用于根据所述脉冲信号生成反馈信号，并将所述反馈信号传输至所述反馈信号接收单元。
附图说明
[0030]图1为本技术第一实施例提供的水泵流量测量电路的电路结构框图。
[0031]图2为水泵流量测量电路的电路图。
[0032]图3为占空比和电压值的对应关系图。
[0033]图4为流量和占空比的对应关系图。
[0034]图5为本技术第二实施例提供的水泵系统的电路结构框图。
[0035]图6为本技术提供的水泵的电路图。
[0036]图标：100-水泵流量测量电路；110-控制器；120-信号输出单元；130-反馈信号接收单元；140-充电单元；200-水泵；210-信号接收单元；220-信号反馈单元；CN1-第一连接端口；BJT1-第一开关管；R1-第一电阻；R2-第二电阻；R3-第三电阻；R6-第六电阻；OUT-信号输出端；R4-第四电阻；C1-第一电容；R5-第五电阻；C2-第二电容；CN2-第二连接端口；R7-第七电阻；C3-第三电容；OP1-第一光耦。
具体实施方式
[0037]为使本技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水泵流量测量电路(100)，其特征在于，所述水泵流量测量电路(100)包括控制器(110)、信号输出单元(120)、反馈信号接收单元(130)以及充电单元(140)，所述反馈信号接收单元(130)、所述充电单元(140)及所述控制器(110)依次电连接，所述信号输出单元(120)及所述反馈信号接收单元(130)分别与所述控制器(110)电连接；所述信号输出单元(120)与一水泵(200)电连接，用于接收所述控制器(110)传输的脉冲信号，并向所述水泵(200)转发所述脉冲信号，以使所述水泵(200)根据所述脉冲信号生成反馈信号；所述反馈信号接收单元(130)与所述水泵(200)电连接，用于接收所述水泵(200)生成的反馈信号，并根据所述反馈信号控制所述充电单元(140)充电或者放电；所述控制器(110)用于在预设个周期后读取所述充电单元(140)的电压值，根据所述电压值确定所述反馈信号的占空比，并依据所述占空比确定所述水泵(200)的流量，其中，所述充电单元(140)进行一次充电及一次放电为一个所述周期。2.根据权利要求1所述的水泵流量测量电路(100)，其特征在于，所述反馈信号接收单元(130)包括第一连接端口(CN1)、第一开关管(BJT1)、第一电阻(R1)、第二电阻(R2)及第三电阻(R3)，所述第一开关管(BJT1)的基极串联所述第二电阻(R2)后与所述第一连接端口(CN1)电连接，所述第一开关管(BJT1)的发射极与电源电连接，所述第一开关管(BJT1)的发射极串联所述第一电阻(R1)后电连接于所述第一开关管(BJT1)的基极与所述第二电阻(R2)之间，所述第一开关管(BJT1)的集电极串联所述第三电阻(R3)后接地；所述第一连接端口(CN1)用于与所述水泵(200)电连接，并用于将接收到的所述反馈信号传输至所述第一开关管(BJT1)；所述第一开关管(BJT1)用于当所述反馈信号为第一电平时导通，以控制所述充电单元(140)充电；所述第一开关管(BJT1)还用于当所述反馈信号为第二电平时断开，以控制所述充电单元(140)放电。3.根据权利要求2所述的水泵流量测量电路(100)，其特征在于，所述充电单元(140)包括第四电阻(R4)及第一电容(C1)，所述第四电阻(R4)的一端电连接于所述第三电阻(R3)与所述第一开关管(BJT1)的集电极之间，所述第四电阻(R4)串联所述第一电容(C1)后接地；所述控制器(110)用于在预设个周期后读取所述第一电容(C1)存储的电压值，根据所述电压值确定所述反馈信号的占空比，并依据所述占空比确定所述水泵(200)的流量。4.根据权利要求3所述的水泵流量测量...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志强，程建军，
申请(专利权)人：珠海拓芯科技有限公司，
类型：新型
国别省市：