專(zhuān)利名稱(chēng)：數(shù)字式流量傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種流量傳感器，具體涉及一種數(shù)字式的流量傳感器，特別適用于2. 5升/分以下的小流量的液體流量測(cè)量。
背景技術(shù)：
模擬傳感器輸出的一般都是小信號(hào)，都存在小信號(hào)放大、處理、整形以及抗干擾問(wèn)題，也就是將傳感器的微弱信號(hào)精確地放大到所需要的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)(如IVDC 5VDC或 4mADC 20mADC)，并達(dá)到所需要的技術(shù)指標(biāo)。而眾多的干擾一直影響著傳感器的測(cè)量精度，如現(xiàn)場(chǎng)大耗能設(shè)備多，特別是大功率感性負(fù)載的啟停往往會(huì)使電網(wǎng)產(chǎn)生幾百伏甚至幾千伏的尖脈沖干擾；工業(yè)電網(wǎng)欠壓或過(guò)壓，常常達(dá)到額定電壓的35%左右，這種惡劣的供電有時(shí)長(zhǎng)達(dá)幾分鐘、幾小時(shí)，甚至幾天；各種信號(hào)線綁扎在一起或走同一根多芯電纜，信號(hào)會(huì)受到干擾，特別是信號(hào)線與交流動(dòng)力線同走一個(gè)長(zhǎng)的管道中干擾尤甚；多路開(kāi)關(guān)或保持器性能不好，也會(huì)引起通道信號(hào)的竄擾；空間各種電磁、氣象條件、雷電甚至地磁場(chǎng)的變化也會(huì)干擾傳感器的正常工作；此外，現(xiàn)場(chǎng)溫度、濕度的變化可能引起電路參數(shù)發(fā)生變化，腐蝕性氣體、酸堿鹽的作用，野外的風(fēng)沙、雨淋，甚至鼠咬蟲(chóng)蛀等都會(huì)影響傳感器的可靠性。為解決上述問(wèn)題，通過(guò)將模擬傳感器結(jié)合單片計(jì)算機(jī)技術(shù)和傳感器數(shù)字轉(zhuǎn)換技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字式傳感器。數(shù)字式傳感器的抗干擾能力增加，信號(hào)傳輸距離遠(yuǎn)，提高了傳感器的穩(wěn)定性。但現(xiàn)有技術(shù)中，用于測(cè)量液體流量的數(shù)字式流量傳感器絕大部分都是測(cè)量大流量的，測(cè)量的范圍大于等于6L/Min ；而能用于測(cè)量小流量的數(shù)字式流量傳感器幾乎都是進(jìn)口的，價(jià)格昂貴。因此，需要提供結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉的可用于測(cè)量小流量的數(shù)字式數(shù)量傳感
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發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的發(fā)明目的是提供一種數(shù)字式流量傳感器，在保證測(cè)量精度的前提下，降低傳感器的成本，以適用于小流量的液體流量測(cè)量。為達(dá)到上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種數(shù)字式流量傳感器， 包括傳感模塊、信號(hào)處理模塊、單片機(jī)和輸出模塊，所述傳感模塊包括測(cè)速葉輪和霍爾傳感器，所述信號(hào)處理模塊為脈沖信號(hào)處理模塊，霍爾傳感器輸出的脈沖信號(hào)經(jīng)脈沖信號(hào)處理模塊處理后輸入到單片機(jī)中，單片機(jī)的輸出端口與輸出模塊連接。上述技術(shù)方案中，所述脈沖信號(hào)處理模塊包括由施密特觸發(fā)反相器構(gòu)成的脈沖整形電路。上述技術(shù)方案中，所述輸出模塊包括RS485通信模塊，單片機(jī)的輸出端口經(jīng)光電隔離電路與RS485通信模塊連接。由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)1.本實(shí)用新型采用霍爾傳感器構(gòu)成數(shù)字式傳感器的傳感模塊，可較準(zhǔn)確測(cè)量0—2. 5L/Min管道小流量液體，且價(jià)格適中，性價(jià)比相當(dāng)高。2.本實(shí)用新型的輸出模塊采用RS485通信模塊，從而，可以采用標(biāo)準(zhǔn)的 Modbus-RTU傳輸協(xié)議，使用RS485與上位機(jī)通信，并可通過(guò)上位機(jī)對(duì)通信波特率進(jìn)行設(shè)置， 可適應(yīng)不同要求的通信系統(tǒng)。

圖1是實(shí)施例一的電路結(jié)構(gòu)示意框圖；圖2是實(shí)施例一中脈沖信號(hào)處理電路的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述實(shí)施例一參見(jiàn)圖1所示，一種數(shù)字式流量傳感器，包括傳感模塊、信號(hào)處理模塊、 單片機(jī)和輸出模塊，所述傳感模塊包括測(cè)速葉輪和霍爾傳感器，所述信號(hào)處理模塊為脈沖信號(hào)處理模塊，霍爾傳感器輸出的脈沖信號(hào)經(jīng)脈沖信號(hào)處理模塊處理后輸入到單片機(jī)中， 單片機(jī)對(duì)測(cè)量過(guò)程進(jìn)行控制并對(duì)脈沖信號(hào)處理模塊傳入的信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，得出流量的計(jì)算值并輸出，所述輸出模塊包括RS485通信模塊，單片機(jī)的輸出端口經(jīng)光電隔離電路與 RS485通信模塊連接。本實(shí)施例中，采用5V直流電壓輸入，參見(jiàn)附圖2所示，所述脈沖信號(hào)處理模塊包括由施密特觸發(fā)反相器(采用74HC14集成電路)構(gòu)成的脈沖整形電路。霍爾傳感器發(fā)出的脈沖經(jīng)過(guò)R3限流電阻限流，然后經(jīng)由電容耦合進(jìn)入施密特觸發(fā)反相器對(duì)脈沖整形放大，最后將經(jīng)過(guò)整形的脈沖送入單片機(jī)處理。輸出模塊的通訊采用標(biāo)準(zhǔn)Modbus-RTU協(xié)議；波特率范圍9600bps、19200bps、 38400bps、57600bps、115200bps可選；支持上位機(jī)參數(shù)設(shè)定。經(jīng)試驗(yàn)表明，采用本實(shí)施例的傳感器對(duì)水流速流量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，在(T2500mL/Min的測(cè)量范圍內(nèi)，測(cè)量誤差<測(cè)量值的4%。
權(quán)利要求1.一種數(shù)字式流量傳感器，包括傳感模塊、信號(hào)處理模塊、單片機(jī)和輸出模塊，其特征在于所述傳感模塊包括測(cè)速葉輪和霍爾傳感器，所述信號(hào)處理模塊為脈沖信號(hào)處理模塊， 霍爾傳感器輸出的脈沖信號(hào)經(jīng)脈沖信號(hào)處理模塊處理后輸入到單片機(jī)中，單片機(jī)的輸出端口與輸出模塊連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字式流量傳感器，其特征在于所述脈沖信號(hào)處理模塊包括由施密特觸發(fā)反相器構(gòu)成的脈沖整形電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字式流量傳感器，其特征在于所述輸出模塊包括RS485 通信模塊，單片機(jī)的輸出端口經(jīng)光電隔離電路與RS485通信模塊連接。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種數(shù)字式流量傳感器，包括傳感模塊、信號(hào)處理模塊、單片機(jī)和輸出模塊，其特征在于所述傳感模塊包括測(cè)速葉輪和霍爾傳感器，所述信號(hào)處理模塊為脈沖信號(hào)處理模塊，霍爾傳感器輸出的脈沖信號(hào)經(jīng)脈沖信號(hào)處理模塊處理后輸入到單片機(jī)中，單片機(jī)的輸出端口與輸出模塊連接。本實(shí)用新型可較準(zhǔn)確測(cè)量小流量液體流量，且價(jià)格適中，性價(jià)比高；可以采用標(biāo)準(zhǔn)的Modbus-RTU傳輸協(xié)議，使用RS485與上位機(jī)通信，并可通過(guò)上位機(jī)對(duì)通信波特率進(jìn)行設(shè)置，可適應(yīng)不同要求的通信系統(tǒng)。
文檔編號(hào)G01F1/28GK202304907SQ201120428308
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月2日
發(fā)明者宋建中 申請(qǐng)人:蘇州賽華儀控有限公司