一种低电压可调励磁电流的电磁流量计转换器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种低电压可调励磁电流的电磁流量计转换器，涉及电磁流量计的技术领域，包括CPU、励磁模块、恒流源模块和电源模块，CPU通过输出PWM的脉宽控制恒流源模块输出不同的励磁电流，励磁模块采用电机驱动芯片替代了复杂的桥电路，使电路简单化，可靠性好，调试维修方便，成本低，通过软件配置实现励磁电流可调，使励磁电压低至3V，实现内置锂电池供电，较小体积，节约成本；CPU控制励磁模块产生励磁方波，同步检测励磁电流反馈值，用于对流量参数进行修正，提高测量精度。提高测量精度。提高测量精度。

【技术实现步骤摘要】
一种低电压可调励磁电流的电磁流量计转换器


[0001]本技术涉及门锁的
，具体涉及一种低电压可调励磁电流的电磁流量计转换器。

技术介绍

[0002]电磁流量计的测量原理是基于法拉第电磁感应定律
--
导电液体在磁场中作切割磁力线运动时，导体中产生感应电势，其感应电势E＝KBVD，式中K为仪表系数，B为磁感应强度，V为测量管道截面内的平均流速，D为测量管道截面的内径，可以看出，当K、B、D一定时，E与V成正比。测量流量时，导电性液体以流速V流过垂直于流动方向的磁场，导电性液体的流动在测量电极上感应出一个与平均流速成正比的电压，其感应电压信号通过一对与液体直接接触的电极检出，通过滤波，放大等处理后送单片机分析计算就可得到需要的流量值。电磁流量计包含传感器和转换器两个部分，当传感器生产完成后，E＝KBVD式中的K、D被固定了。在制造电磁流量计时，为了使电磁流量计能测量更小的流速V，我们理想的情况是磁感应强度越大越好；因为B＝K1NI，(N为励磁线圈的匝数，I为励磁电流，K1为系数，与两个励磁线圈的形状、安装距离、内部铁芯等等因素有关，也与制造工艺有关)。当K1固定后，磁感应强度B与励磁线圈的匝数成正比，理论上励磁线圈的匝数越多越好，但匝数越多所用的漆包线就越多，成本就越高，电阻就越大，发热就越多。因此不能无限的增加励磁线圈N来增加磁感应强度B。在励磁线圈N固定的情况下，励磁电流I越大越好，同样励磁电流I越大功耗就越高，所用的元器件就越贵，生产成本就越高，于是厂家将励磁电流分为几个等级来进行生产，但这种通过硬件调整励磁电流的方式，对电磁流量计生产厂家来说极不方便；另外，流量计通常采用外供电(220V或24V)，而现实中因为种种原因会产生短时间失电的情况(临时停电)，这段时间因为电磁流量计失去供电，无法工作，造成计量损失，因此特别需要一种备用电池，在外供电临时断电后给仪表提供电源，保证正常的计量。常见的手机可充电锂电池经济实惠，但因电压低，无法被电磁流量计使用，主要原因是电磁流量计的励磁电压较高(通常为24V)，到目前为止国内尚无一家电磁流量计内置备用电池，而如果采用外置的方式，则需要配备2个12V/12AH的电瓶作为备用电源，体积大，成本高，并且是外置，使用起来很不方便。

技术实现思路

[0003]针对现有技术的不足，本技术提供了一种低电压可调励磁电流的电磁流量计转换器，解决了上述
技术介绍
中提出的问题。
[0004]为实现以上目的，本技术通过以下技术方案予以实现：一种低电压可调励磁电流的电磁流量计转换器，包括CPU、励磁模块、恒流源模块和电源模块，所述CPU、励磁模块、恒流源模块与电源模块相互电连接。
[0005]作为优选，CPU通过管脚输出PWM的脉宽控制恒流源模块的电流，通过编程改变PWM的脉宽，控制恒流源模块根据不同的脉宽输出不同的恒流源，该恒流源给励磁模块提供电
源，从而得到不同的励磁电流。
[0006]作为优选，所述励磁模块的励磁电压可以低至3V，该励磁电压通过恒流源模块升压，从而输出满足条件的恒流源。
[0007]作为优选，所述CPU控制励磁模块产生励磁方波，同步检测励磁电流反馈值，并与设定的励磁电流对比，从而对流量参数进行修正。
[0008]作为优选，所述CPU(1)为单片机。
[0009]作为优选，所述励磁模块由电机驱动芯片U103、接线端子J100和取样电阻R103组成。
[0010]作为优选，所述的取样电阻R103需采用低温漂高精度且阻值小的电阻，功率不小于0.5W。
[0011]作为优选，所述恒流源模块(3)由驱动芯片和外部电路组成。
[0012]本技术提供了一种低电压可调励磁电流的电磁流量计转换器，具备以下有益效果：
[0013](1)、CPU通过管脚输出PWM的脉宽控制恒流源模块的电流，通过编程改变PWM的脉宽，控制恒流源模块根据不同的脉宽输出不同的恒流源，该恒流源给励磁模块提供电源，从而得到不同的励磁电流，这就使得所述励磁模块的励磁电压可以低至3V，就能通过恒流源模块升压，输出满足条件的恒流源，而3V的低电压使得采用3.7V的锂电池供电成为可能，锂电池可内置在电磁流量计中，体积小，成本低，当外部供电断电时，锂电池进行供电，保证流量计使用，当外部恢复供电时，又能对锂电池进行充电，补充消耗的电量，达到持续使用的目的，十分方便；
[0014](2)、励磁电流可以通过软件配置实现可调，无需通过硬件调节，方便生产；
[0015](3)、CPU控制励磁模块产生励磁方波，同步检测励磁电流反馈值，用于对流量参数进行修正，提高测量精度；
[0016](4)、所述励磁模块由电机驱动芯片U103、接线端子J100和取样电阻R103组成，励磁模块采用电机驱动芯片替代了复杂的桥电路，使电路简单化，可靠性好，调试维修方便，成本低。
附图说明
[0017]图1为本技术的结构示意图；
[0018]图2为本技术的电路原理图。
具体实施方式
[0019]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0020]如图1所示，一种低电压可调励磁电流的电磁流量计转换器，包括CPU1、励磁模块2、恒流源模块3和电源模块4，所述CPU1、励磁模块2、恒流源模块3与电源模块4相互电连接。
[0021]如图2所示，CPU1选用型号为C8051F350的单片机(U101)。此单片机内置24AD转换器，且放大倍数可以选择1倍、2倍、4倍、8倍、16倍、32倍、64倍、128倍，测量通道可以自动校
准，消除系统误差、可以得到非常高的测量精度。
[0022]励磁模块(2)选用型号为RZ7899的芯片(U103)，RZ7899是一款DC双向马达驱动电路，有两个逻辑输入端子用来控制电机前进、后退及制动；该电路具有良好的抗干扰性，微小的待机电流(小于2uA)、较低的输出内阻；同时，他还具有内置二极管，能释放感性负载的反向冲击电流，工作电压范围宽3.0V～25V。电磁流量计的励磁对象正是两个串联的感性线圈，与马达的特性一样，励磁电流正好是正反向不断翻转的低频方波；电压一般在8-20V之间，与这个芯片的特性完全吻合。用单片RZ7899芯片替代复杂的桥电路，使得复杂的励磁电路非常简单。这样的电路可靠性好，调试维修方便，成本非常便宜。此芯片还具有过热保护、过流嵌流及短路保护。
[0023]恒流源模块3选用型号为BP1808LED的驱动芯片(U102)，这颗芯片可以使用3.0～60V电压，输出1A之内的恒流；可以通过PWM方式控制输出恒流的大小，此外BP1808LED具有多重保护功能，包括过流保护、输入欠压保护、输出过压保护、芯片过热调节等。
[0024]具体实施方法为：U101的第17脚与U102的第3脚连接，U101的第13本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低电压可调励磁电流的电磁流量计转换器，其特征在于：包括CPU(1)、励磁模块(2)、恒流源模块(3)和电源模块(4)，所述CPU(1)、励磁模块(2)、恒流源模块(3)与电源模块(4)相互电连接。2.根据权利要求1所述的一种低电压可调励磁电流的电磁流量计转换器，其特征在于：CPU(1)通过管脚输出PWM的脉宽控制恒流源模块(3)的电流，给励磁模块(2)提供电源。3.根据权利要求2所述的一种低电压可调励磁电流的电磁流量计转换器，其特征在于：所述励磁模块(2)的励磁电压可以低至3V，该励磁电压通过恒流源模块(3)升压，从而输出满足条件的恒流源。4.根据权利要求1所述的一种低电压可调励磁电流的电磁流量计转换器，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：张兆兆，朱帅意，
申请(专利权)人：洛阳传智环境科技有限公司，
类型：新型
国别省市：