專用集成電路的渦輪流量轉(zhuǎn)換器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及流量計(jì)領(lǐng)域，特別是一種流量計(jì)元件。
【背景技術(shù)】
[0002]感應(yīng)式渦輪流量計(jì)是通過(guò)葉輪中嵌有永磁性材料、當(dāng)葉輪和永磁性材料旋轉(zhuǎn)時(shí)，磁場(chǎng)交替接近與遠(yuǎn)離傳感器表體外的檢測(cè)線圈，線圈的感應(yīng)電勢(shì)隨著變化，此周期變化的頻率與流量成正比，檢測(cè)線圈輸出的信號(hào)幅度與頻率成正比，信號(hào)幅度變化范圍5mV-lV，頻率變化范圍1HZ-2000HZ。
[0003]傳統(tǒng)的信號(hào)處理電路是利用運(yùn)算放大器對(duì)線圈感應(yīng)到的信號(hào)進(jìn)行放大一個(gè)固定的倍數(shù)、然后經(jīng)過(guò)比較器整形后輸入給單片機(jī)電路，利用單片機(jī)的軟件算法進(jìn)行處理。為了保證在小口徑、小流量的時(shí)候能夠順利被單片機(jī)識(shí)別，放大器的倍數(shù)會(huì)選擇的比較大，一般在 300-500 倍。
[0004]感應(yīng)線圈除了能夠感應(yīng)正常的流量信號(hào)以外還會(huì)感應(yīng)到來(lái)自線圈周邊的工頻干擾信號(hào)，經(jīng)過(guò)放大電路和整形電路會(huì)同時(shí)輸出給單片機(jī)。由于50HZ工頻信號(hào)也屬于正常流量信號(hào)范圍之內(nèi)，所以單片機(jī)軟件不能對(duì)此工頻信號(hào)進(jìn)行濾波處理，這樣會(huì)導(dǎo)致流量計(jì)計(jì)量數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。
[0005]此時(shí)如果流量信號(hào)幅度足夠大，可以采用減小放大倍數(shù)的方法來(lái)抑制工頻干擾信號(hào)，但在流量信號(hào)幅度較小時(shí)則無(wú)法正常測(cè)量。這樣會(huì)縮短流量計(jì)的量程范圍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型的目的是為了解決上述問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一種專用集成電路的渦輪流量轉(zhuǎn)換器。具體設(shè)計(jì)方案為:
[0007]一種專用集成電路的渦輪流量轉(zhuǎn)換器，包括傳感線圈、專用檢測(cè)芯片、中央處理器、按鍵電路、自動(dòng)識(shí)別模塊，所述傳感線圈、專用檢測(cè)芯片、中央處理器依次連接，所述按鍵電路、中央處理器、自動(dòng)識(shí)別模塊依次連接，所述專用檢測(cè)芯片包括信號(hào)放大電路、自動(dòng)增益電路、濾波電路、比較器，所述信號(hào)放大電路、自動(dòng)增益電路、濾波電路、比較器依次連接，所述信號(hào)放大電路、自動(dòng)增益電路、濾波電路、比較器還連接有基準(zhǔn)電壓源、溫度補(bǔ)償電路，所述自動(dòng)增益電路、濾波電路、比較器連接有邏輯接口電路。
[0008]所述中央處理器連接有顯示電路、485通訊電路、I2C電路。
[0009]所述信號(hào)放大電路為渦輪信號(hào)輸入端。
[0010]所述比較器為頻率輸出端。
[0011 ] 所述邏輯接口電路設(shè)有I/O控制口。
[0012]通過(guò)本實(shí)用新型的上述技術(shù)方案得到的專用集成電路的渦輪流量轉(zhuǎn)換器，其有益效果是:
[0013]整體面積小，大大縮小了儀表尺寸，有利于裝配和儀表小型化。
[0014]內(nèi)部集成的增益自動(dòng)調(diào)節(jié)電路能根據(jù)輸入信號(hào)大小自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)增益，使得渦輪流量計(jì)可適用于不同口徑管道，并且在不同流量的工況條件，而無(wú)需用戶調(diào)整前端放大電路參數(shù)，便于生產(chǎn)調(diào)試過(guò)程。
[0015]專用檢測(cè)芯片可設(shè)置不同的工作模式以滿足用戶在不同工作場(chǎng)合對(duì)系統(tǒng)功耗的要求，用戶可通過(guò)單片機(jī)I/o 口控制芯片的工作模式，從而使系統(tǒng)達(dá)到功耗和性能的最佳平衡點(diǎn)。
[0016]內(nèi)部集成的截止頻率可編程濾波電路保證了前端放大電路在不同流量工況下，對(duì)雜波信號(hào)進(jìn)行有效濾除，使流量計(jì)的抗干擾能力增強(qiáng)，確保了測(cè)量的可靠性。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是本實(shí)用新型所述專用集成電路的渦輪流量轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)示意框圖；
[0018]圖2是本實(shí)用新型所述專用檢測(cè)芯片的原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行具體描述。
[0020]圖1是本實(shí)用新型所述專用集成電路的渦輪流量轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)示意框圖；圖2是本實(shí)用新型所述專用檢測(cè)芯片的原理框圖，如圖1、圖2所示，一種專用集成電路的渦輪流量轉(zhuǎn)換器，包括傳感線圈、專用檢測(cè)芯片、中央處理器、按鍵電路、自動(dòng)識(shí)別模塊，所述傳感線圈、專用檢測(cè)芯片、中央處理器依次連接，所述按鍵電路、中央處理器、自動(dòng)識(shí)別模塊依次連接，所述專用檢測(cè)芯片包括信號(hào)放大電路、自動(dòng)增益電路、濾波電路、比較器，所述信號(hào)放大電路、自動(dòng)增益電路、濾波電路、比較器依次連接，所述信號(hào)放大電路、自動(dòng)增益電路、濾波電路、比較器還連接有基準(zhǔn)電壓源、溫度補(bǔ)償電路，所述自動(dòng)增益電路、濾波電路、比較器連接有邏輯接口電路。
[0021]所述中央處理器連接有顯示電路、485通訊電路、I2C電路。
[0022]所述信號(hào)放大電路為渦輪信號(hào)輸入端。
[0023]所述比較器為頻率輸出端。
[0024]所述邏輯接口電路設(shè)有I/O控制口。
[0025]傳感線圈檢測(cè)到的流量信號(hào)輸入專用檢測(cè)芯片，專用檢測(cè)芯片對(duì)其進(jìn)行放大，并根據(jù)信號(hào)幅度自動(dòng)調(diào)整增益倍數(shù)，再經(jīng)過(guò)可編程的低通濾波電路濾掉高頻信號(hào)后輸出至中央處理器。中央處理器通過(guò)軟件算法對(duì)采集到的信號(hào)進(jìn)行頻率測(cè)量，然后根據(jù)測(cè)量到的頻率值控制專用檢測(cè)芯片的低通濾波范圍濾掉不需要的高頻干擾，這樣可以省掉軟件處理，性能更加可靠。
[0026]專用檢測(cè)芯片的第一級(jí)是信號(hào)放大電路，其主要作用是放大線圈感應(yīng)到的信號(hào)，其信號(hào)放大倍數(shù)為20倍；
[0027]第二級(jí)電路是AGC放大電路，根據(jù)信號(hào)幅度自動(dòng)調(diào)整增益倍數(shù)。小信號(hào)時(shí)有足夠大的放大倍數(shù)，大信號(hào)時(shí)自動(dòng)降低放大倍數(shù)確保信號(hào)的完整性。
[0028]第三級(jí)是一個(gè)低通濾波電路，中央處理器通過(guò)測(cè)量信號(hào)頻率的大小，來(lái)控制低通濾波器的通頻帶，確保把無(wú)用的高頻干擾信號(hào)濾除，得到一個(gè)低于1KHz的低頻信號(hào)。
[0029]第四級(jí)是一個(gè)可編程回滯值的比較器，中央處理器根據(jù)測(cè)量到的信號(hào)雜波含量自動(dòng)調(diào)整回滯值，確保輸出信號(hào)的波形質(zhì)量。
[0030]上述技術(shù)方案僅體現(xiàn)了本實(shí)用新型技術(shù)方案的優(yōu)選技術(shù)方案，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員對(duì)其中某些部分所可能做出的一些變動(dòng)均體現(xiàn)了本實(shí)用新型的原理，屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種專用集成電路的渦輪流量轉(zhuǎn)換器，包括傳感線圈、專用檢測(cè)芯片、中央處理器、按鍵電路、自動(dòng)識(shí)別模塊，所述傳感線圈、專用檢測(cè)芯片、中央處理器依次連接，所述按鍵電路、中央處理器、自動(dòng)識(shí)別模塊依次連接，其特征在于，所述專用檢測(cè)芯片包括信號(hào)放大電路、自動(dòng)增益電路、濾波電路、比較器，所述信號(hào)放大電路、自動(dòng)增益電路、濾波電路、比較器依次連接，所述信號(hào)放大電路、自動(dòng)增益電路、濾波電路、比較器還連接有基準(zhǔn)電壓源、溫度補(bǔ)償電路，所述自動(dòng)增益電路、濾波電路、比較器連接有邏輯接口電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的專用集成電路的渦輪流量轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述中央處理器連接有顯示電路、485通訊電路、I2C電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的專用集成電路的渦輪流量轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述信號(hào)放大電路為渦輪信號(hào)輸入端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的專用集成電路的渦輪流量轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述比較器為頻率輸出端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的專用集成電路的渦輪流量轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述邏輯接口電路設(shè)有I/O控制口。
【專利摘要】一種專用集成電路的渦輪流量轉(zhuǎn)換器，包括傳感線圈、專用檢測(cè)芯片、中央處理器、按鍵電路、自動(dòng)識(shí)別模塊，所述傳感線圈、專用檢測(cè)芯片、中央處理器依次連接，所述按鍵電路、中央處理器、自動(dòng)識(shí)別模塊依次連接，所述專用檢測(cè)芯片包括信號(hào)放大電路、自動(dòng)增益電路、濾波電路、比較器，所述信號(hào)放大電路、自動(dòng)增益電路、濾波電路、比較器依次連接，所述信號(hào)放大電路、自動(dòng)增益電路、濾波電路、比較器還連接有基準(zhǔn)電壓源、溫度補(bǔ)償電路，所述自動(dòng)增益電路、濾波電路、比較器連接有邏輯接口電路。其有益效果是：整體面積小，大大縮小了儀表尺寸，有利于裝配和儀表小型化，適用于各種場(chǎng)合。
【IPC分類】G01F1-60
【公開(kāi)號(hào)】CN204594510
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520168532
【發(fā)明人】李紅鎖, 蒲誠(chéng), 孫靖, 李長(zhǎng)奇
【申請(qǐng)人】天津市迅爾儀表科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年8月26日
【申請(qǐng)日】2015年3月24日