本发明专利技术公开了一种电子式水表无磁检测装置。在水表内的叶轮上布置金属片，在水表外的附近固定位置布置传感器芯片和线圈，叶轮旋转带动金属片同步旋转，同时相对于传感器芯片所接线圈进行靠近和远离的往复运动，使得金属片和传感器芯片所接线圈之间的距离产生近和远的往复变化，传感器芯片实时通过检测所接线圈和金属片之间的距离，进而处理分析对应获得水表中的叶轮旋转检测结果。本发明专利技术能够准确地有效检测电子式水表中的水轮旋转，不会受磁场干扰而导致测量错误，能避免受潮导致工作不稳定异常。异常。异常。
【技术实现步骤摘要】
一种电子式水表无磁检测装置
[0001]本专利技术涉及了一种水表检测装置，尤其是涉及了一种电子式水表无磁检测装置。
技术介绍
[0002]在水表电子化的过程当中，对于如何将用水量数字化，目前应用较多的是利用霍尔器件和磁性材料的有磁检测方式，这种方式最重要的缺点是容易受磁场干扰而导致测量错误。
技术实现思路
[0003]为了解决
技术介绍
中存在的问题，本专利技术所提供一种电子式水表无磁检测装置，解决了电子式水表中的水轮旋转检测容易受磁场干扰而导致测量错误的技术问题，解决了受潮阻抗逐渐下降带来的工作不稳定异常的问题。
[0004]本专利技术采用的技术方案是：
[0005]本专利技术在水表内的叶轮上布置金属片，在水表外的附近固定位置布置传感器芯片和线圈，传感器芯片和线圈连接，叶轮旋转带动金属片同步旋转，同时相对于传感器芯片所接线圈进行靠近和远离的往复运动，使得金属片和传感器芯片所接线圈之间的距离产生近和远的往复变化，传感器芯片实时通过检测线圈和金属片之间的距离，进而处理分析对应获得水表中的叶轮旋转检测结果。
[0006]所述的传感器芯片外接于单片机芯片，传感器芯片检测到的线圈和金属片之间的距离变化而转变输出为高低变化的电平信号，并送给单片机芯片进行计量处理。
[0007]所述的传感器芯片主要包括一路金属片检测电路，金属片检测电路主要由振荡器(Oscillato)、解调器(Demodulator)、放大比较器(AMP&CMP)、基准电压模块(REF)组成，振荡器的谐振输入端和谐振输出端之间连接有一个空心线圈构成的电感L，两个起振电容C1、C2并联到电感L的两端，电感L一端经隔直流电容C3连接到解调器的信号输入端，解调器的信号输入端经滤波电容C4接地，解调器的信号输出端经隔直流电容C5和放大比较器的正相输入端连接，放大比较器的反相输入端经去耦电容C6接地，基准电压模块(REF)分别连接到解调器的基准源输入端和放大比较器的反相输入端，放大比较器的输出端输出表征传感器芯片所接线圈和金属片之间距离变化的高低变化的电平信号。
[0008]所述的空心线圈构成的电感L、两个起振电容C1和C2、隔直流电容C3、滤波电容C4、隔直流电容C5和去耦电容C6均位于传感器芯片之外。
[0009]所述的电感L贴近于叶轮布置。
[0010]两个起振电容C1、C2和电感L以及振荡器构成了LC谐振电路，振荡器产生振荡信号，驱动两个起振电容C1、C2和电感L之间产生稳定的正弦波振荡；
[0011]金属片受水表叶轮带动旋转进而往复运动地靠近或者远离电感L，LC谐振电路所产生的正弦波振荡信号和水表叶轮旋转的信号进行调制获得调制信号，解调器从隔直流电容C3接收到该调制信号，获得正弦波振荡信号的幅度变化，进而将正弦波振荡信号的幅度
变化中叠加有的包含水表叶轮旋转的调制波形解调提取出，解调波形再经滤波电容C4滤波后获得体现水表叶轮旋转的信号，再经隔直流电容C5发送至放大比较器进行放大和比较后，发送到单片机芯片进行计量处理并获得水表叶轮旋转的圈数。
[0012]所述的传感器芯片还包括了监测模块(Detector)，监测模块(Detector)分别连接到振荡器(Oscillato)的检测输出端，同时放大比较器的检测输出端和高功率使能端分别和振荡器(Oscillato)的检测输出端和高功率使能端连接；
[0013]监测模块引出检测使能引脚DET_EN连接到外部的单片机芯片，由单片机MCU通过检测使能引脚DET_EN周期性地控制监测模块开启工作。
[0014]所述的振荡器(Oscillato)的高功率使能端引出到传感器芯片外并作为传感器芯片的高功率使能控制引脚HP_EN，单片机芯片通过高功率使能控制引脚HP_EN用于对传感器芯片的功耗模式进行设定，对工作功率进行调整；监测模块实时监测振荡器的正弦波振荡的振幅以及放大比较器输入信号的电压，作为监测信号；
[0015]监测模块引出检测输出引脚DET Output连接到外部的单片机芯片，由单片机MCU通过检测输出引脚DET Output接收监测模块发送过来的监测信号进行监测是否工作异常，进而通过高功率使能控制引脚HP_EN反馈控制到传感器芯片中的振荡器(Oscillato)进行功率调整控制。
[0016]本专利技术的有益效果是：
[0017]本专利技术能够准确地有效检测电子式水表中的水轮旋转，不会受磁场干扰而导致测量错误，能避免受潮导致工作不稳定异常。
[0018]采用本专利技术作为水表装置，可免受外部磁场的干扰。同时本专利技术采用低功耗电路实现，为解决低功耗电路容易受湿气带来的阻抗下降而工作异常，本专利技术还集成了一个异常检测模块，在检测到异常情况后可通过控制引脚来增加功率，使芯片重新正常工作，因此显著提高在该应用环境下的可靠性。
附图说明
[0019]图1为本专利技术传感器芯片中单个金属片检测电路和外围元器件的结构图；
[0020]图2为叶轮上金属片由远及近到线圈L下方时的振荡器波形示意图；
[0021]图3为图2的信号跳变示意图；
[0022]图4为叶轮上金属片由近及远到线圈L下方时的振荡器波形示意图；
[0023]图5为图4的信号跳变示意图；
[0024]图6为本专利技术在一颗传感器芯片上集成两路金属片检测电路的结构图。
具体实施方式
[0025]下面结合附图及具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。
[0026]本专利技术提出一种无磁检测方式，其原理是检测金属片和传感器芯片所接线圈之间的距离。在电子式水表这一具体应用里，在水表内的叶轮上布置一到数片金属片，在水表外的附近固定位置布置传感器芯片和线圈，传感器芯片所接线圈应紧贴水表布置，使得和金属片接近，叶轮旋转带动金属片同步旋转，同时相对于传感器芯片所接线圈进行靠近和远离的往复运动，使得金属片和传感器芯片所接线圈之间的距离产生近和远的往复变化，传
感器芯片实时通过检测线圈和金属片之间的距离，进而处理分析对应获得水表中的叶轮旋转检测结果。
[0027]水表内的水流推动叶轮旋转时，金属片将从传感器芯片所接线圈底下转过，因此金属片的距离将由远及近、再由近及远的循环往复变化。
[0028]传感器芯片外接于单片机芯片，传感器芯片检测到的自身和金属片之间的距离变化而转变输出为高低变化的电平信号，并送给单片机芯片进行计量处理。
[0029]具体实施的传感器芯片的结构和外围元器件如图1所示：
[0030]传感器芯片主要包括一路金属片检测电路，金属片检测电路主要由振荡器(Oscillato)、解调器(Demodulator)、放大比较器(AMP&CMP)、基准电压模块(REF)的几个模块组成，振荡器的谐振输入端和谐振输出端之间连接有一个空心线圈构成的电感L，电感L贴近于叶轮布置。两个起振电容C1、C2串联后并联到电感L的两端，两个起振电容C1、C2之间引出接地，电感L一端经隔直流电容C3本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种电子式水表无磁检测装置，其特征在于：在水表内的叶轮上布置金属片，在水表外的附近固定位置布置传感器芯片和线圈，叶轮旋转带动金属片同步旋转，同时相对于传感器芯片所接线圈进行靠近和远离的往复运动，使得金属片和传感器芯片所接线圈之间的距离产生近和远的往复变化，传感器芯片实时通过检测线圈和金属片之间的距离，进而处理分析对应获得水表中的叶轮旋转检测结果。2.根据权利要求1所述的一种电子式水表无磁检测装置，其特征在于：所述的传感器芯片外接于单片机芯片，传感器芯片检测到的线圈和金属片之间的距离变化而转变输出为高低变化的电平信号，并送给单片机芯片进行计量处理。3.根据权利要求1所述的一种电子式水表无磁检测装置，其特征在于：所述的传感器芯片主要包括一路金属片检测电路，金属片检测电路主要由振荡器、解调器、放大比较器、基准电压模块组成，振荡器的谐振输入端和谐振输出端之间连接有一个空心线圈构成的电感L，两个起振电容C1、C2并联到电感L的两端，电感L一端经隔直流电容C3连接到解调器的信号输入端，解调器的信号输入端经滤波电容C4接地，解调器的信号输出端经隔直流电容C5和放大比较器的正相输入端连接，放大比较器的反相输入端经去耦电容C6接地，基准电压模块分别连接到解调器的基准源输入端和放大比较器的反相输入端，放大比较器的输出端输出表征传感器芯片所接线圈和金属片之间距离变化的高低变化的电平信号。4.根据权利要求1所述的一种电子式水表无磁检测装置，其特征在于：所述的空心线圈构成的电感L、两个起振电容C1和C2、隔直流电容C3、滤波电容C4、隔直流电容C5和去耦电容C6均位于传感器芯片之外。5.根据权利要求1所述的一种电子式水表无磁检测装置，其特征在于：所述的电感L贴近于叶轮布置。6.根据权利要求1所述的一种电子式水表无磁检测装置，其特征在于：两个起振...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑灵江，
申请(专利权)人：杭州恒芯微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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