一种低功耗机械表中基于脉冲时差法的计量方法技术

本发明专利技术公开了一种低功耗机械表中基于脉冲时差法的计量方法,包括以下步骤：S1.设安装在管具上的机械表通过霍尔元件进行计量，根据霍尔元件的计量的特性，定义机械表的正转和反转；S2.确定机械表的转动停止判断条件；S3.定义表具工作基于霍尔脉冲时差法的相关参数；S4.基于霍尔脉冲时差法进行计量。本发明专利技术根据霍尔传感器的磁干扰和正反转误计、漏记缺点进行处理，达到实际计量数据和表盘示数基本一致，可以自动通过计算来减小磁干扰和表在水回流的时候进行的误计问题。流的时候进行的误计问题。流的时候进行的误计问题。

【技术实现步骤摘要】
一种低功耗机械表中基于脉冲时差法的计量方法


[0001]本专利技术涉及机械表计量，特别是涉及一种低功耗机械表中基于脉冲时差法的计量方法,。

技术介绍

[0002]近些年来，自动抄表技术被大力倡导及应用，为紧跟社会的发展，许多公司都在在传统机械表的基础上研发了二合一的机械远传表。为满足对机械远传表通过数字的方式获取表具的物理齿轮盘上累计量的问题，大多数都是采用了以下几种方式。
[0003]1、光电直读，这种方式最是简单。一般分为干式和湿式两种表类型，光电结构上又分为三种结构：反射式光电直读字轮结构、透射式光电直读字轮结构、湿式干装的透射式光电直读字轮结构。这三种结构的光电直读湿式水表，其共同处为：光电直读湿式水表的电路（光电传感器及主电路）以及和电路连接的M
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bus通讯线，因为通讯线要引出到外界，因此电路和外界空气是同一个大气压，水表的字轮位于水中，和管道的水是同一压力，根据塑料的化学特性，随着时间的推移、四季寒暑的交替变化、温度的变化、水压力下的环境，透明的塑料会慢慢老化、变脆；并且长期使用后还存在这读数的准确性变差，故障率高的问题2.磁钢片式，这种方式采用了磁体和干簧管的吸合产生发出脉冲来计算累积量。
[0004](1)外界磁力干扰敏感，会导致误触发脉冲或者不触发脉冲。
[0005](2)磁体的感应强度不一致，生产的磁体的磁力强弱从出厂就会磁力不一致，随着使用时间变长和外界环境的干扰，磁力衰减严重后可能会导致触发不了脉冲信号。
[0006](3)干簧管的产品质量不统一，难以做到大批量的一致，会导致在磁力衰减的情况下干簧管触发不稳定，导致计量不精准的问题。
[0007]3.霍尔传感器式，这种方式利用率霍尔效应，在磁体经过霍尔元件时产生的脉冲来计算累积量。这种方式相比较于前两种方式来说，具有简单，小型，频率响应宽，动态范围大，寿命长，无接触，能克服采集是水锤、震动等现象。但是还是有以下缺点：外界磁场达到一定的强度会有一定的干扰导致霍尔传感器误发脉冲。
[0008]不管是直读还是计算脉冲的方式，由于机械表的结构决定了，齿轮正反都会转动，如果是由于空气过大导致的正转可能会导致误计量或者由于水流的回流导致的反转照成少计量，使得脉冲数量和表盘数据不一致问题。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种低功耗机械表中基于脉冲时差法的计量方法,，根据霍尔传感器的磁干扰和正反转误计、漏记缺点进行处理，达到实际计量数据和表盘示数基本一致，可以自动通过计算来减小磁干扰和表在水回流的时候进行的误计问题。
[0010]本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种低功耗机械表中基于脉冲时差法的计量方法,，包括以下步骤：
S1.设安装在管具上的机械表通过霍尔元件进行计量，根据霍尔元件的计量的特性，定义机械表的正转和反转；S2.确定机械表的转动停止判断条件；S3.定义表具工作基于霍尔脉冲时差法的相关参数S4.基于霍尔脉冲时差法进行计量。
[0011]其中，所述步骤S1包括：设机械表中安装有两个霍尔元件，分别为H1和H2，设磁性材料制成的机械表指针先经过H1再经过H2为一次正转计量；根据霍尔元件的计量的特性，当经过霍尔元件就会触发一个脉冲中断，将霍尔元件H1和H2连接到机械表中的单片机，并由单片机内部时钟，并构建定时器进行计时，基于计时进行机械表正反转判断的方式如下：当判定为第一次经过H1或者H2时开始统计经过H1或H2的次数，并开始计时：从经过H1触发脉冲到经过H2触发脉冲间隔的时间记为H1_Time；从经过H2触发脉冲到经过H1触发脉冲间隔的时间记为H2_Time，并且拟定H1_Time>=H2_Time为正转，反之为反转；其中，指针从H1到H2的走过夹角大于从H2到H1走过的夹角。
[0012]其中，所述步骤S2中，机械表的转动停止判断条件为：根据表具管径和使动流量，预先设定表具转动一圈需要的最大时间DN_Time；如果H1_Time或者H2_Time大于DN_Time，则表示整个表已经停止转动。
[0013]其中，所述步骤S3包括：如果H1_Time或H2_Time > DN_Time，此时认为H1_Time和H2_Time已经超时并置位为真，记作H1H2TimeOutFlag = true，并记录在与微处理连接的FRAM中，防止掉电丢失计量状态_H1H2TimeOutFlag，并且把H1和H2计量初始化状态标志置位为真，记作H1H2INITFlag = true,把H1/H2定时器计时标志置位为假，记作H1H2TimerFlag = false，并清理转子转动标志置位为假，记作H1H2RUN_CountFlag = false，并记录在FRAM中防止掉电丢失计量状态；如果H1H2INITFlag ==true并且H1H2TimerFlag == false，那么就会初始化所有的计量标志和计量次数，包括H1H2TimeOutFlag = false，H1中断标志H1InterruptFlag = false，H2中断标志.H2InterruptFlag = false，H1H2TimerFlag = true，H1_Time = 0，H2_Time =0，中断计数器IntNum = 0，保存数据次数 Num =0，临时计量管道H1H2Arr=0，时间计量管道H1H2_Time_Buf = 0，时间记录个数H1H2_TimeNum =0，时间记录位置H1H2_TimeLocal =0。
[0014]其中，所述步骤S4包括以下子步骤：S401.若H1H2TimerFlag == true，判断为定时器已经准备好开始计时，开始执行计量；S402.如果满足：程序复位标志为真,即ResFlag == true，并且转子转动标志为真即H1H2RUN_CountFlag = =true；则判定为程序计量超时并接着之前的计量状态计量，并清理ResFlag = false,H1H2TimeOutFlag = false和FRAM里面的状态标志；如果不满足，则清理程序复位标志ResFlag = false和FRAM里面的状态标志；
S403.在触发H1中断时进行计量处理；如果触发了H1中断，此时记作H1InterruptFlag = true，H2InterruptFlag = false，H1H2INITFlag = false；然后判断是否超时，即判断_H1H2TimeOutFlag的状态：如果未超时即_H1H2TimeOutFlag = false，就判断IntNum 是否大于等于1,如果大于等于1就在H1H2Arr中写入H2_Time并保存在FRAM中INF_H1H2Arr防止掉电丢失，然后清理H2_Time = 0，Num++；然后在H1H2Arr写入H1标志H1，并保存在FRAM中INF_H1H2Arr防止掉电丢失；接着执行计量数据处理，首先判断IntNum，如果小于等于1，表示数据管道里面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低功耗机械表中基于脉冲时差法的计量方法,，其特征在于：包括以下步骤：S1.设安装在管具上的机械表通过霍尔元件进行计量，根据霍尔元件的计量的特性，定义机械表的正转和反转；S2.确定机械表的转动停止判断条件；S3.定义表具工作基于霍尔脉冲时差法的相关参数；S4.基于霍尔脉冲时差法进行计量。2.根据权利要求1所述的一种低功耗机械表中基于脉冲时差法的计量方法,，其特征在于：所述步骤S1包括：设机械表中安装有两个霍尔元件，分别为H1和H2，设磁性材料制成的机械表指针先经过H1再经过H2为一次正转计量；根据霍尔元件的计量的特性，当经过霍尔元件就会触发一个脉冲中断，将霍尔元件H1和H2连接到机械表中的单片机，并由单片机内部时钟，并构建定时器进行计时，基于计时进行机械表正反转判断的方式如下：当判定为第一次经过H1或者H2时开始统计经过H1或H2的次数，并开始计时：从经过H1触发脉冲到经过H2触发脉冲间隔的时间记为H1_Time；从经过H2触发脉冲到经过H1触发脉冲间隔的时间记为H2_Time，并且拟定H1_Time>=H2_Time为正转，反之为反转；其中，指针从H1到H2的走过夹角大于从H2到H1走过的夹角。3.根据权利要求1所述的一种低功耗机械表中基于脉冲时差法的计量方法,，其特征在于：所述步骤S2中，机械表的转动停止判断条件为：根据表具管径和使动流量，预先设定表具转动一圈需要的最大时间DN_Time；如果H1_Time或者H2_Time大于DN_Time，则表示整个表已经停止转动。4.根据权利要求1所述的一种低功耗机械表中基于脉冲时差法的计量方法,，其特征在于：所述步骤S3包括：如果H1_Time或H2_Time > DN_Time，此时认为H1_Time和H2_Time已经超时并置位为真，记作H1H2TimeOutFlag = true，并记录在与微处理连接的FRAM中，防止掉电丢失计量状态_H1H2TimeOutFlag，并且把H1和H2计量初始化状态标志置位为真，记作H1H2INITFlag = true,把H1/H2定时器计时标志置位为假，记作H1H2TimerFlag = false，并清理转子转动标志置位为假，记作H1H2RUN_CountFlag = false，并记录在FRAM中防止掉电丢失计量状态；如果H1H2INITFlag ==true并且H1H2TimerFlag == false，那么就会初始化所有的计量标志和计量次数，包括H1H2TimeOutFlag = false，H1中断标志H1InterruptFlag = false，H2中断标志.H2InterruptFlag = false，H1H2TimerFlag = true，H1_Time = 0，H2_Time =0，中断计数器IntNum = 0，保存数据次数 Num =0，临时计量管道H1H2Arr=0，时间计量管道H1H2_Time_Buf = 0，时间记录个数H1H2_TimeNum =0，时间记录位置H1H2_TimeLocal =0。5.根据权利要求1所述的一种低功耗机械表中基于脉冲时差法的计量方法,，其特征在于：所述步骤S4包括以下子步骤：S401.若H1H2TimerFlag == true，判断为定时器已经准备好开始计时，开始执行计量；S402.如果满足：程序复位标志为真,即ResFlag == true，并且转子转动标志为真即H1H2RUN_CountFlag = =true；
则判定为程序计量超时并接着之前的计量状态计量，并清理ResFlag = false,H1H2TimeOutFlag = false和FRAM里面的状态标志；如果不满足，则清理程序复位标志ResFlag = false和FRAM里面的状态标志；S403.在触发H1中断时进行计量处理；如果触发了H1中断，此时记作H1InterruptFlag = true，H2InterruptFlag = false，H1H2INITFlag = false；然后判断是否超时，即判断_H1H2TimeOutFlag的状态：如果未超时即_H1H2TimeOutFlag = false，就判断IntNum 是否大于等于1,如果大于等于1就在H1H2Arr中写入H2_Time并保存在FRAM中INF_H1H2Arr防止掉电丢失，然后清理H2_Time = 0，Num++；然后在H1H2Arr写入H1标志H1，并保存在FRAM中INF_H1H2Arr防止掉电丢失；接着执行计量数据处理，首先判断IntNum，如果小于等于1，表示数据管道里面少于两个数据不做处理；其次判断数据管道里面的数据是否正常：如果是H1H2H1或者H2H1H2这种交替状态那么就认为数据管道的数据是正常的可以进行正常判定；如果是H1H1H2或者H2H2H1这种连续出现两个转动标志的数据就需要去判定正反转状态，然后根据后续数据处理这组数据；如果是H1H1H1或者H2H2H2这种连续触发数据都是同一个中断的形式，那么就暂时判定为硬件损坏，记录硬件损坏标志，并开始计时，如果在转子转动停下后下一次启动还是这种状态那么就确认为硬件损坏，并把损坏信息上...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈畅，陈治年，
申请(专利权)人：沈畅，
类型：发明
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