一种具有微电流检测功能的智能水表制造技术

本实用新型专利技术提供一种具有微电流检测功能的智能水表，包括水表本体、设置在水表本体内的电子模块和电池、以及设置在水表本体内检测电池供电电子模块静态电流的微电流检测电路，微电流检测电路，包括：MOS管控制电路，用于控制电源控制MOS管的导通截止；微电流采样电路，MOS管截止时，水表本体内部电流通过采样电阻进行电流采样；钳位电路，减小因出现瞬时大电流导致的电子模块供电电压波动；放大和IV转换电路，对采样信息进行电流信号与电压信号转换，兼具信号放大功能；本实用新型专利技术以便于提前排查和处理水表本体内部电流出现异常的情况，降低了智能水表出现损坏的概率，提高了智能水表的使用寿命。表的使用寿命。表的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种具有微电流检测功能的智能水表


[0001]本技术涉及水表检测
，具体为一种具有微电流检测功能的智能水表。

技术介绍

[0002]智能水表是一种利用现代微电子技术、现代传感技术、智能IC卡技术对用水量进行计量并进行用水数据传递及结算交易的新型水表。与传统水表一般只具有流量采集和机械指针显示用水量的功能相比，是很大的进步。
[0003]智能水表除了可对用水量进行记录和电子显示外，还可以按照约定对用水量进行控制，并且自动完成阶梯水价的水费计算，同时可以进行用水数据存储的功能。
[0004]智能水表大多需要使用电池进行供电，且对整表的寿命有较严格的要求，此类智能水表内部一般采用低功耗处理，静态电流可低至微安级别，国标对智能水表的要求是使用6年以上，但目前行业内较多厂家宣称寿命可达8年甚至10年。由于智能水表常工作于潮湿环境中，电路部分受潮进水影响静态电流导致的智能水表损坏问题占据较大比例。

技术实现思路

[0005]针对上述技术问题，本技术提供一种具有微电流检测功能的智能水表，以便于提前排查和处理水表本体内部电流出现异常的情况，降低了智能水表出现损坏的概率，提高了智能水表的使用寿命。
[0006]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种具有微电流检测功能的智能水表，包括水表本体、设置在水表本体内的电子模块和电池、以及设置在水表本体内检测电池供电电子模块静态电流的微电流检测电路，微电流检测电路，包括：
[0007]MOS管控制电路，用于控制电源控制MOS管的导通截止；<br/>[0008]微电流采样电路，MOS管截止时，水表本体内部电流通过采样电阻进行电流采样；
[0009]钳位电路，减小因出现瞬时大电流导致的电子模块供电电压波动；
[0010]放大和IV转换电路，对采样信息进行电流信号与电压信号转换，兼具信号放大功能。
[0011]优选的，MOS管控制电路由电源控制MOS管组成；微电流采样电路由采样电阻Rsense组成；钳位电路由钳位二极管D1组成；放大和IV转换电路由电流采集信号放大器组成。
[0012]优选的，放大和IV转换电路还包括信号转换电路，用于对放大后信号的IV转换，将电流信号进行放大。
[0013]优选的，电阻R1一端连接CTL，另一端连接MOS管Q1的G极；MOS管Q1的S极连接采样电阻Rsense、二极管D1和仪用放大器U1的Vs+的一端，且MOS管Q1的D极连接采样电阻Rsense的另一端、二极管D1的另一端和仪用放大器U1的Vs－的一端；采样电阻Rsense的两端分别连接电池BATT+和VCC端；仪用放大器U1的OUT端连接负载单片机的电压信号采集电路端口。
[0014]优选的，还包括警报器，警报器由负载控制单片机和警报指示装置组成，且警报指示装置通过负载控制单片机连接放大和IV转换电路。
[0015]本技术的有益效果：通过采样电阻Rsense采集电流信号，经仪用放大器U1将采集的信号放大后送至后级ADC采集并计算当前实际电流，其中当负载端产生瞬时的大电流时，由于二极管D1的钳位作用二极管D1会导通，便于限制负载变化导致的电压波动，以便于提前排查水表本体内部电路异常的情况，且当获取的实际电流超过限值时会触发报警器，将静态电流异常的信息发送到监测平台，对水表本体的电流进行监测，以便于提前排查和处理水表本体内部电流出现异常的情况，降低了智能水表出现损坏的概率，提高了智能水表的使用寿命。
附图说明
[0016]附图用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的实施例一起用于解释本技术，并不构成对本技术的限制，在附图中：
[0017]图1为本技术提出的微电流检测电路简易结构示意图。
[0018]图2为本技术提出的仪用放大器电路图简易结构示意图。
具体实施方式
[0019]为了使本技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本技术，但下述实施例仅为本技术的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本技术的保护范围。
[0020]请参阅图1，一种具有微电流检测功能的智能水表，包括水表本体、设置在水表本体内的电子模块和电池、以及设置在水表本体内检测电池供电电子模块静态电流的微电流检测电路，微电流检测电路，包括：
[0021]MOS管控制电路，用于控制电源控制MOS管的导通截止；
[0022]微电流采样电路，MOS管截止时，水表本体内部电流通过采样电阻进行电流采样；
[0023]钳位电路，减小因出现瞬时大电流导致的电子模块供电电压波动；
[0024]放大和IV转换电路，对采样信息进行电流信号与电压信号转换，兼具信号放大功能。
[0025]如图1所示，其中水表本体1内的供电端经过上述微电流检测电路后为水表本体1内部的电路部分供电，其中通过Rsense采集电流信号，经U1将采集的信号放大后送至后级ADC采集并计算当前实际电流；
[0026]由于要进行微小电流的采集，Rsense阻值较大，当负载端产生瞬时的大电流时，由于钳位二极管D1的钳位作用D1会导通，以此来限制负载变化导致的电压波动；
[0027]当负载端具有持续的大电流时，可以通过控制Q1导通，来进一步降低由于采样电阻Rsense和钳位二极管D1带来的负载端电压波动。
[0028]其中微电流检测电路直接设置在水表本体1内部电源连接水表本体1内部设备的线路上，从而便于对电源供电的电流进行提前检测，其中现有的水表本体1大多安装固定于阴暗潮湿的位置，在长时间的使用下会出现水表本体1内部受潮的情况出现，以便于提前排
查和处理水表本体1内部电流出现异常的情况，降低了智能水表出现损坏的概率，提高了智能水表的使用寿命。
[0029]此电流检测采集方案，可以结合负载端单片机控制来进行报警、负载调节等多种功能。
[0030]其中通过设置二极管D1一方面便于限制电流出现较大的波动，另一方面对电路起到防护作用。
[0031]其中直接通过对获取的实际电流进行监测，当实际电流超过预设值时，通过报警器进行报警，实现了对水表本体1内微电流进行实时监测，降低了水表本体1出现损坏的概率，提高了水表本体1的使用寿命。
[0032]还包括警报器，警报器由负载控制单片机和警报指示装置组成，且警报指示装置通过负载控制单片机连接放大和IV转换电路。
[0033]其中放大和IV转换电路处理后的电流大小信息发送至负载单片机位置，从而便于通过负载单片机控制警报指示装置进行报警。
[0034]MOS管控制电路由电源控制MOS管组成；微电流采样电路由采样电阻Rsense组成；稳压电路由钳位二极管D1组成；放大和IV转换电路由电流采集信号放大器组成。放大和IV转换电路中电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有微电流检测功能的智能水表，包括水表本体、设置在水表本体内的电子模块和电池、以及设置在水表本体内检测电池供电电子模块静态电流的微电流检测电路，其特征在于，微电流检测电路，包括：MOS管控制电路，用于控制电源控制MOS管的导通截止；微电流采样电路，MOS管截止时，水表本体内部电流通过采样电阻进行电流采样；钳位电路，减小因出现瞬时大电流导致的电子模块供电电压波动；放大和IV转换电路，对采样信息进行电流信号与电压信号转换，兼具信号放大功能。2.根据权利要求1所述的一种具有微电流检测功能的智能水表，其特征在于：MOS管控制电路由电源控制MOS管组成；微电流采样电路由采样电阻Rsense组成；钳位电路由钳位二极管D1组成；放大和IV转换电路由电流采集信号放大器组成。3.根据权利要求2所述的一种具有微电流检测功能的智能水表...

【专利技术属性】
技术研发人员：巩干干，蔡昕，刘丹，王鹏，
申请(专利权)人：安徽汉威电子有限公司，
类型：新型
国别省市：