【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及感应侦测，尤其涉及一种电容式互感电荷转移结构。
技术介绍
1、当前市场以lc震荡原理做为流量计量设计为主，当旋转翼轮转动时，感测面转动到金属区域时，讯号接收电路通过检测lc振荡电路的讯号衰减变化，来判断金属区域的转盘位置，从而对转动的圈数进行计数以达到流量计量的目的。通过采集lc振荡电路的信号，来判断转盘转动的圈数，从而进一步计算流体的流量。此技术原理是利用lc振荡于电磁线圈上，而当侦测电感处于非金属区域时，则不存在涡流，lc振荡讯号衰减速度相对较小；当侦测电感处于金属区域时，会形成电感涡流效应，导致电能消耗增大，lc振荡讯号衰减速度加快。此方式以电感涡流效应，消耗自身电能大小做为讯号判断金属区域。
2、电容式互感感应侦测是一种常见的非接触式侦测技术，其原理是利用被测物体和电容式感应器之间的电容式互感耦合，通过检测电容值的变化来检测物体的存在位置。然而，周围金属走线、零组件和芯片自身的磁场等因素，会对电容式感应器的侦测性能产生干扰，并影响其准确性和灵敏度。一般降低电容式互感感应侦测所受干扰的方法有：
3、1、选择合适的电容式感应架构：不同类型的电容式感应器对磁场和金属的敏感度不同。因此，可根据实际应用场景选择合适的电容式感应架构，以最大程度地降低周围的干扰。
4、2、在周围使用屏蔽技术：在设计电路板时，可以在电容式感应器周围加上可屏蔽材料，以防止周围金属走线、零组件和芯片磁场的干扰。
5、3、对pcb电路布局改善：在设计电路板时，可以调整电容式感应器位置与周围放置金属
6、4、增加滤波器：滤波器可以降低电源杂讯与环境杂讯的影响，提高电容式感应器的信噪比和抗干扰能力。
7、综合以上所述方式皆为已知的相关技术，电容式互感感应侦测利用被测物体和电容式感应器之间的电容式耦合，通过检测电容值的变化来检测物体的存在，能将数据传输到智能系统中进行处理。
8、使用电容式互感感应侦测其优点；无磁设计减少了设备维护的成本和风险，可实现精确的流量监测，解决功率耗电问题。但对于纯粹只使用电容式互感感应侦测用于无磁侦测流量系统上的设计难度高，因为微弱的电容式互感感应侦测讯号容易受到外部的电磁与电场干扰，难以做为无磁计量量测系统的侦测方法。
9、本申请是以电容式互感电荷转移技术作为无磁计量量测系统的方法，以改变磁通量传导的电荷分布产生变化，进而改变了电容式侦测点的电荷值变化，来判断金属区域的转盘位置。集合无磁智能计量技术与智能表计本身的应用特点，无磁智能计量技术在各类计表中的应用，都需要解决以下关键技术；功耗问题、提高电容式感应器的信噪比和抗干扰能力，才能满足当前市场对使用寿命的要求，加强抗干扰能力使侦测系统稳定运行，才得以更广泛的计量应用。
技术实现思路
1、针对相关技术中的问题，本申请公开了一种电容式互感电荷转移结构，解决了相关技术中电容式互感感应侦测功耗较高及干扰性较强的问题。
2、为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：
3、一种电容式互感电荷转移结构，包括绝缘非导电的可旋转的圆形旋转翼轮，所述旋转翼轮上部涂有导电薄膜，还包括pcb板，所述pcb板上设有信号产生器模块及计量量测信号处理模块，所述信号产生器模块产生交变电场信号输出，所述计量量测信号处理模块包括电容式侦测模块及可控制信号输入与输出的多工器控制模块，所述电容式侦测模块连通设有多个金属侦测点，多个所述金属侦测点与所述旋转翼轮上端面非接触对应设置，多个所述金属侦测点与所述多工器控制模块连接，所述多工器控制模块可控制每个所述金属侦测点作为电容侦测输入点或信号输出点，所述信号产生器模块产生交变电场信号输出到被所述导电薄膜覆盖的作为信号输出点的金属侦测点，交变电场产生大量的电荷通过所述导电薄膜传导至被导电薄膜覆盖的作为电容侦测输入点的金属侦测点，使得所述电容式侦测模块输入的电荷采样值发生剧烈变化，造成所述电容式侦测模块的测量值变化倍增。
4、作为本申请进一步的方案：多个所述金属侦测点以所述旋转翼轮旋转中心为圆心同心均匀设置。
5、作为本申请进一步的方案：所述导电薄膜最少同时覆盖两个所述金属侦测点。
6、作为本申请进一步的方案：所述导电薄膜为半圆形，所述导电薄膜面积为所述旋转翼轮上端面面积的一半。
7、作为本申请进一步的方案：所述电容式侦测模块连通设有三个所述金属侦测点。
8、作为本申请进一步的方案：所述信号产生器模块输出为方波、三角波或弦波等交变电场信号。
9、作为本申请进一步的方案：所述信号产生器模块输出交变电场信号为弦波信号。
10、作为本申请进一步的方案：被所述金属薄膜覆盖的相邻的两个所述金属侦测点通过所述多工器控制模块控制分别作为电容侦测输入点或信号输出点。
11、综上所述，本申请的有益效果为：
12、电容式互感电荷转移结构，电容式侦测模块连通设有多个金属侦测点，多个金属侦测点与旋转翼轮上端面非接触对应设置，多个金属侦测点与多工器控制模块连接，多工器控制模块可控制每个金属侦测点作为电容侦测输入点或信号输出点，信号产生器模块产生交变电场信号输出到被导电薄膜覆盖的作为信号输出点的金属侦测点，交变电场产生大量的电荷通过导电薄膜传导至被导电薄膜覆盖的作为电容侦测输入点的金属侦测点，使得电容式侦测模块输入的电荷采样值发生剧烈变化，造成电容式侦测模块的测量值变化倍增。
13、本电容式互感电荷转移结构基于电磁场感应定律，是一种非接触式的感测技术，适用范围很广，因此本申请之电容式互感电荷转移结构将以电容式互感侦测流量系统，使用于无磁智能流量系统的应用中，电容式互感电荷转移技术是利用交变电场来完成互感电荷转移，提供交变电场讯号将电容式侦测模块之间通过旋转翼轮盘的导电金属薄膜传递能量进行电荷转移，使电容式侦测模块的测量值变化倍增，进而判别下方旋转翼轮的位置，具有较高的抗干扰性，提高了无磁智能流量表计量的准确性。
14、本电容式互感电荷转移结构，对于侦测无磁计量量测之优点，就是大幅改善了lc振荡原理的功耗问题，并且外部pcb布局设计简单，无需绕出仿线圈形状，也无需外挂电容，或是使用屏蔽方式解决干扰，对pcb电路布局只需最少3条走线与3个电容式侦测点的金属面积即可，降低了设计的复杂性与外置电容成本。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种电容式互感电荷转移结构，包括绝缘非导电的可旋转的圆形旋转翼轮(1)，所述旋转翼轮(1)上部涂有导电薄膜(2)，其特征在于：还包括PCB板(30)，所述PCB板(30)上设有信号产生器模块及计量量测信号处理模块，所述信号产生器模块产生交变电场信号输出，所述计量量测信号处理模块包括电容式侦测模块及可控制信号输入与输出的多工器控制模块，所述电容式侦测模块连通设有多个金属侦测点，多个所述金属侦测点与所述旋转翼轮(1)上端面非接触对应设置，多个所述金属侦测点与所述多工器控制模块连接，所述多工器控制模块可控制每个所述金属侦测点作为电容侦测输入点或信号输出点，所述信号产生器模块产生交变电场信号输出到被所述导电薄膜(2)覆盖的作为信号输出点的金属侦测点，交变电场产生大量的电荷通过所述导电薄膜(2)传导至被导电薄膜(2)覆盖的作为电容侦测输入点的金属侦测点，使得所述电容式侦测模块输入的电荷采样值发生剧烈变化，造成所述电容式侦测模块的测量值变化倍增。
2.根据权利要求1所述的一种电容式互感电荷转移结构，其特征在于：多个所述金属侦测点以所述旋转翼轮(1)旋转中心为圆心同心均匀设置。
3.根据权利要求1所述的一种电容式互感电荷转移结构，其特征在于：所述导电薄膜(2)最少同时覆盖两个所述金属侦测点。
4.根据权利要求1所述的一种电容式互感电荷转移结构，其特征在于：所述导电薄膜(2)为半圆形，所述导电薄膜(2)面积为所述旋转翼轮(1)上端面面积的一半。
5.根据权利要求1所述的一种电容式互感电荷转移结构，其特征在于：所述电容式侦测模块连通设有三个所述金属侦测点。
6.根据权利要求1所述的一种电容式互感电荷转移结构，其特征在于：所述信号产生器模块输出为方波、三角波或弦波交变电场信号。
7.根据权利要求1所述的一种电容式互感电荷转移结构，其特征在于：所述信号产生器模块输出交变电场信号为弦波信号。
8.根据权利要求1所述的一种电容式互感电荷转移结构，其特征在于：被所述金属薄膜覆盖的相邻的两个所述金属侦测点通过所述多工器控制模块控制分别作为电容侦测输入点或信号输出点。
...【技术特征摘要】
1.一种电容式互感电荷转移结构，包括绝缘非导电的可旋转的圆形旋转翼轮(1)，所述旋转翼轮(1)上部涂有导电薄膜(2)，其特征在于：还包括pcb板(30)，所述pcb板(30)上设有信号产生器模块及计量量测信号处理模块，所述信号产生器模块产生交变电场信号输出，所述计量量测信号处理模块包括电容式侦测模块及可控制信号输入与输出的多工器控制模块，所述电容式侦测模块连通设有多个金属侦测点，多个所述金属侦测点与所述旋转翼轮(1)上端面非接触对应设置，多个所述金属侦测点与所述多工器控制模块连接，所述多工器控制模块可控制每个所述金属侦测点作为电容侦测输入点或信号输出点，所述信号产生器模块产生交变电场信号输出到被所述导电薄膜(2)覆盖的作为信号输出点的金属侦测点，交变电场产生大量的电荷通过所述导电薄膜(2)传导至被导电薄膜(2)覆盖的作为电容侦测输入点的金属侦测点，使得所述电容式侦测模块输入的电荷采样值发生剧烈变化，造成所述电容式侦测模块的测量值变化倍增。
2.根据权利要求1所述的一种电容式互感电荷转移结构，其特征在于：...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄正宏，
申请(专利权)人：深圳海速芯业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。