專利名稱：Lc阻尼振蕩流量采樣裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于電信號的采樣裝置，特別是涉及一種流量的采樣電路裝置。
技術(shù)背景 在傳統(tǒng)的流量計量中，最常用的方式是采用的氣體、液體在流動的過程中，推動葉 輪，然后經(jīng)過一系統(tǒng)機械傳遞，轉(zhuǎn)換成機械式的計數(shù)器。這種方法計數(shù)不準確，誤差較大。 也有采用韋根或霍爾等磁性傳感器，但磁鐵容易吸附雜質(zhì)，影響流量精度，磁鋼易腐蝕等缺 點。TI公司也設(shè)計的一種阻尼振蕩流量測量采樣裝置，是利用兩個感應(yīng)銅片和設(shè)置在兩個 感應(yīng)銅片的三個在圓周上以120°均布的電感組成的；這種采樣裝置不需經(jīng)過機械傳遞即 可取出流量采樣信號，具有計量精度高的優(yōu)點。但由于信號檢測需要比較器電路，對系統(tǒng)要 求較高，功耗也比較高。
發(fā)明內(nèi)容 本實用新型的目的是提供一種信號檢測更簡便，成本和功耗更低的LC阻尼振蕩 流量采樣電路裝置，使用一般的單片機即可實現(xiàn)。 為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案一種LC阻尼振蕩流量采樣裝 置，L指電感，C指電容，包括金屬感應(yīng)片和包含有電感的流量傳感電路，信號檢測只需系統(tǒng) 定時觸發(fā)振蕩，定時檢測振蕩信號經(jīng)過處理后形成的脈沖寬度即可。 流量傳感電路包括振蕩觸發(fā)電路(1) 、LC振蕩回路(2)、振蕩信號放大電路(3)、振 蕩信號整流濾波電路(4)和金屬感應(yīng)片(5);所述LC振蕩回路(2)由電感L1和電容C1并 聯(lián)組成，一端接振蕩觸發(fā)電路(1)中的三極管T1的集電極，另一端經(jīng)電阻R4接至正電源； LC振蕩回路(2)由振蕩觸發(fā)電路(1)觸發(fā)振蕩，振蕩信號經(jīng)振蕩信號放大電路(3)轉(zhuǎn)換放 大，通過振蕩信號整流濾波電路(4)整流濾波后將信號轉(zhuǎn)換成寬度由振蕩信號決定的脈沖 送至系統(tǒng)。 本實用新型信號檢測簡便，安裝非常方便，做到既不影響計量，又節(jié)省成本，并且 降低了功耗。

圖1、圖2是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3、圖4是本實用新型的立體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5是本實用新型的流量傳感電路原理圖； 圖6是欠阻尼振蕩的衰減波形圖； 圖7是阻尼振蕩的衰減波形圖
具體實施方式圖1、圖2中(5)為一片固定在葉輪上可從電感上方或下方轉(zhuǎn)動經(jīng)過的金屬片，與電感L1為非接觸式連接。 流量傳感電路裝置包括振蕩觸發(fā)電路(1)、 LC振蕩回路(2)、振蕩信號放大電路 (3)、振蕩信號整流濾波電路(4)和金屬感應(yīng)片(5)。 如圖5原理圖所示，振蕩觸發(fā)電路(1)由三極管T1和兩個基極偏置電阻R1，R2組 成；系統(tǒng)定時將A置高再拉低，使三極管Tl導(dǎo)通，連接在三極管Tl集電極上的LC振蕩回路 (2)的一端被拉低，LC振蕩回路(2)另一端經(jīng)電阻R4接正電源，因此給LC振蕩回路提供了 激勵源，LC振蕩回路開始振蕩。電容C3在此電路中起隔直通交作用，使三極管T1導(dǎo)通后 又迅速截止，保證LC振蕩回路(2)起振后能迅速切斷激勵源，使LC振蕩回路(2)自由振蕩 衰減。 LC振蕩回路(2)由電感L1、電容C1并聯(lián)組成的振蕩電路；LC振蕩回路(2)由振 蕩觸發(fā)電路(1)觸發(fā)后發(fā)生LC諧振。當(dāng)葉輪的金屬感應(yīng)片(5)沒有覆蓋在電感上時，振蕩 從開始到衰減停止振蕩能夠持續(xù)較長的時間，因存在內(nèi)阻，有能量消耗，并不是理想的無阻 尼振蕩，所以此狀態(tài)為欠阻尼振蕩(振蕩信號波形如圖6)。如果銅片覆蓋在電感上時，由于 銅片吸收了電感上的能量，振蕩會很快衰減，衰減周期很短，稱為阻尼振蕩(振蕩信號波形 如圖7)。 振蕩信號放大電路(3)由三極管T2，電阻R4，電阻R5組成；如果LC振蕩回路(2) 振幅足夠大，三極管T2就會導(dǎo)通。三極管T2將LC振蕩回路(2)的模擬振蕩信號轉(zhuǎn)換并放 大為脈沖信號。在欠阻尼振蕩的狀態(tài)下，三極管T2會導(dǎo)通次數(shù)多，脈沖個數(shù)多。在阻尼振 蕩的狀態(tài)下，三極管T2導(dǎo)通次數(shù)少，脈沖個數(shù)少。 振蕩信號整流濾波電路(4)由電阻R5，電容C4，整流二極管Dl，電阻R6，電容C5 組成；振蕩信號放大電路(3)產(chǎn)生的脈沖信號經(jīng)電阻R5、電容C4一次濾波，經(jīng)整流二極管 Dl整流，又經(jīng)電阻R6、電容C5 二次濾波后，將脈沖信號轉(zhuǎn)換成寬脈沖。從而實現(xiàn)了振蕩衰 減周期和B點的高電平寬度成正比的關(guān)系；系統(tǒng)在B處檢測脈沖的寬度來判斷振蕩信號是 欠阻尼振蕩還是阻尼振蕩，從而判斷電感L1是否在葉輪的金屬感應(yīng)片區(qū)(5)。 根據(jù)多次檢測電感是處在金屬感應(yīng)片區(qū)還是處在無金屬感應(yīng)片區(qū)即可判斷葉輪 是否轉(zhuǎn)過一周。因此本實用新型采用一個電感直接檢測葉輪的轉(zhuǎn)動狀態(tài)，從而計算出實際 的流量。使用兩個電感可檢測比較兩個電感的位置變化狀態(tài)，從而判斷葉輪的轉(zhuǎn)動方向，即 水流方向。
權(quán)利要求本實用新型涉及一種LC阻尼振蕩流量采樣裝置，包括金屬感應(yīng)片和包含有電感的流量傳感電路，其特征在于本裝置包括振蕩觸發(fā)電路(1)、LC振蕩回路(2)、振蕩信號放大電路(3)、振蕩信號整流濾波電路(4)和金屬感應(yīng)片(5)；所述LC振蕩回路(2)由電感L1和電容C1并聯(lián)組成，一端接振蕩觸發(fā)電路(1)中的三極管T1的集電極，另一端經(jīng)電阻R4接至正電源；LC振蕩回路(2)由振蕩觸發(fā)電路(1)觸發(fā)振蕩，振蕩信號經(jīng)振蕩信號放大電路(3)轉(zhuǎn)換放大，通過振蕩信號整流濾波電路(4)整流濾波后將振蕩信號轉(zhuǎn)換成寬度由振蕩信號決定的脈沖送至系統(tǒng)。
專利摘要本實用新型涉及一種LC阻尼振蕩流量采樣裝置，包括振蕩觸發(fā)電路、LC振蕩回路、振蕩信號放大電路、振蕩信號整流濾波電路和金屬感應(yīng)片；所述LC振蕩回路由電感L1和電容C1并聯(lián)組成，一端接振蕩觸發(fā)電路中的三極管T1的集電極，另一端經(jīng)電阻R4接至正電源；LC振蕩回路由振蕩觸發(fā)電路觸發(fā)振蕩，振蕩信號經(jīng)振蕩信號放大電路放大，通過振蕩信號整流濾波電路整流濾波后將振蕩信號轉(zhuǎn)換成脈沖送至系統(tǒng)。本實用新型的優(yōu)點在系統(tǒng)定時觸發(fā)振蕩，測量由振蕩信號轉(zhuǎn)換成的脈沖寬度來確定電感是否處在葉輪的金屬感應(yīng)片區(qū)，從而得知葉輪是否轉(zhuǎn)過一周，此電路信號檢測方便，做到既不影響計量，又節(jié)省成本，并且大大降低了功耗。
文檔編號G01F1/56GK201508205SQ200920167870
公開日2010年6月16日 申請日期2009年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月31日
發(fā)明者陳立楠 申請人:曼瑞德自控系統(tǒng)(樂清)有限公司