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]本實用新型涉及流量計領(lǐng)域，特別是一種流量計元件。
【背景技術(shù)】
[0002]感應(yīng)式渦輪流量計是通過葉輪中嵌有永磁性材料、當(dāng)葉輪和永磁性材料旋轉(zhuǎn)時，磁場交替接近與遠離傳感器表體外的檢測線圈，線圈的感應(yīng)電勢隨著變化，此周期變化的頻率與流量成正比，檢測線圈輸出的信號幅度與頻率成正比，信號幅度變化范圍5mV-lV，頻率變化范圍1HZ-2000HZ。
[0003]傳統(tǒng)的信號處理電路是利用運算放大器對線圈感應(yīng)到的信號進行放大一個固定的倍數(shù)、然后經(jīng)過比較器整形后輸入給單片機電路，利用單片機的軟件算法進行處理。為了保證在小口徑、小流量的時候能夠順利被單片機識別，放大器的倍數(shù)會選擇的比較大，一般在 300-500 倍。
[0004]感應(yīng)線圈除了能夠感應(yīng)正常的流量信號以外還會感應(yīng)到來自線圈周邊的工頻干擾信號，經(jīng)過放大電路和整形電路會同時輸出給單片機。由于50HZ工頻信號也屬于正常流量信號范圍之內(nèi)，所以單片機軟件不能對此工頻信號進行濾波處理，這樣會導(dǎo)致流量計計量數(shù)據(jù)錯誤。
[0005]此時如果流量信號幅度足夠大，可以采用減小放大倍數(shù)的方法來抑制工頻干擾信號，但在流量信號幅度較小時則無法正常測量。這樣會縮短流量計的量程范圍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實用新型的目的是為了解決上述問題，設(shè)計了一種專用集成電路的渦輪流量轉(zhuǎn)換器。具體設(shè)計方案為:
[0007]一種專用集成電路的渦輪流量轉(zhuǎn)換器，包括傳感線圈、專用檢測芯片、中央處理器、按鍵電路、自動識別模塊，所述傳感線圈、專用檢測芯片、中央處理器依次連接，所述按鍵電路、中央處理器、自動識別模塊依次連接，所述專用檢測芯片包括信號放大電路、自動增益電路、濾波電路、比較器，所述信號放大電路、自動增益電路、濾波電路、比較器依次連接，所述信號放大電路、自動增益電路、濾波電路、比較器還連接有基準(zhǔn)電壓源、溫度補償電路，所述自動增益電路、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]所述信號放大電路為渦輪信號輸入端。
[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]通過本實用新型的上述技術(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)部集成的增益自動調(diào)節(jié)電路能根據(jù)輸入信號大小自動調(diào)整系統(tǒng)增益，使得渦輪流量計可適用于不同口徑管道，并且在不同流量的工況條件，而無需用戶調(diào)整前端放大電路參數(shù)，便于生產(chǎn)調(diào)試過程。
[0015]專用檢測芯片可設(shè)置不同的工作模式以滿足用戶在不同工作場合對系統(tǒng)功耗的要求，用戶可通過單片機I/o 口控制芯片的工作模式，從而使系統(tǒng)達到功耗和性能的最佳平衡點。
[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，對雜波信號進行有效濾除，使流量計的抗干擾能力增強，確保了測量的可靠性。
【附圖說明】
[0017]圖1是本實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是本實用新型所述專用檢測芯片的原理框圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對本實用新型進行具體描述。
[0020]圖1是本實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是本實用新型所述專用檢測芯片的原理框圖，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、專用檢測芯片、中央處理器、按鍵電路、自動識別模塊，所述傳感線圈、專用檢測芯片、中央處理器依次連接，所述按鍵電路、中央處理器、自動識別模塊依次連接，所述專用檢測芯片包括信號放大電路、自動增益電路、濾波電路、比較器，所述信號放大電路、自動增益電路、濾波電路、比較器依次連接，所述信號放大電路、自動增益電路、濾波電路、比較器還連接有基準(zhǔn)電壓源、溫度補償電路，所述自動增益電路、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]所述信號放大電路為渦輪信號輸入端。
[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]傳感線圈檢測到的流量信號輸入專用檢測芯片，專用檢測芯片對其進行放大，并根據(jù)信號幅度自動調(diào)整增益倍數(shù)，再經(jīng)過可編程的低通濾波電路濾掉高頻信號后輸出至中央處理器。中央處理器通過軟件算法對采集到的信號進行頻率測量，然后根據(jù)測量到的頻率值控制專用檢測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]專用檢測芯片的第一級是信號放大電路，其主要作用是放大線圈感應(yīng)到的信號，其信號放大倍數(shù)為20倍；
[0027]第二級電路是AGC放大電路，根據(jù)信號幅度自動調(diào)整增益倍數(shù)。小信號時有足夠大的放大倍數(shù)，大信號時自動降低放大倍數(shù)確保信號的完整性。
[0028]第三級是一個低通濾波電路，中央處理器通過測量信號頻率的大小，來控制低通濾波器的通頻帶，確保把無用的高頻干擾信號濾除，得到一個低于1KHz的低頻信號。
[0029]第四級是一個可編程回滯值的比較器，中央處理器根據(jù)測量到的信號雜波含量自動調(diào)整回滯值，確保輸出信號的波形質(zhì)量。
[0030]上述技術(shù)方案僅體現(xiàn)了本實用新型技術(shù)方案的優(yōu)選技術(shù)方案，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員對其中某些部分所可能做出的一些變動均體現(xiàn)了本實用新型的原理，屬于本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種專用集成電路的渦輪流量轉(zhuǎn)換器，包括傳感線圈、專用檢測芯片、中央處理器、按鍵電路、自動識別模塊，所述傳感線圈、專用檢測芯片、中央處理器依次連接，所述按鍵電路、中央處理器、自動識別模塊依次連接，其特征在于，所述專用檢測芯片包括信號放大電路、自動增益電路、濾波電路、比較器，所述信號放大電路、自動增益電路、濾波電路、比較器依次連接，所述信號放大電路、自動增益電路、濾波電路、比較器還連接有基準(zhǔn)電壓源、溫度補償電路，所述自動增益電路、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，所述信號放大電路為渦輪信號輸入端。
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、專用檢測芯片、中央處理器、按鍵電路、自動識別模塊，所述傳感線圈、專用檢測芯片、中央處理器依次連接，所述按鍵電路、中央處理器、自動識別模塊依次連接，所述專用檢測芯片包括信號放大電路、自動增益電路、濾波電路、比較器，所述信號放大電路、自動增益電路、濾波電路、比較器依次連接，所述信號放大電路、自動增益電路、濾波電路、比較器還連接有基準(zhǔn)電壓源、溫度補償電路，所述自動增益電路、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，適用于各種場合。
【IPC分類】G01F1-60
【公開號】CN204594510
【申請?zhí)枴緾N201520168532
【發(fā)明人】李紅鎖, 蒲誠, 孫靖, 李長奇
【申請人】天津市迅爾儀表科技有限公司
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年3月24日