專利名稱：智能電磁流量計的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種工業(yè)自動化領(lǐng)域用的智能電磁流量計，特別涉及一種工業(yè)自動化領(lǐng)域用的具有RS485通訊的智能電磁流量計。
技術(shù)背景電磁流量計是一種新型流量計，采用電磁感應(yīng)原理來測量介質(zhì)的瞬時流量、 累積流量、流速等多項指標(biāo)，流量計管道內(nèi)無阻流和無可動元件，可以內(nèi)襯其它 防腐材料，具有極好的耐腐蝕性和無流阻等獨(dú)特性能，不僅適用于測量一般的導(dǎo) 電液體，還適用于測量強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、鹽類等強(qiáng)腐蝕性液體或泥漿、紙漿、礦漿等 固液兩相懸浮液的體積測量，因此還可廣泛應(yīng)用于石油化工、冶金、紡織、食品 等行業(yè)。當(dāng)前工業(yè)自動化領(lǐng)域使用的電磁流量計，為了與系統(tǒng)或上位機(jī)之間傳輸數(shù) 據(jù)，例如將現(xiàn)場的電磁流量計流量信號傳輸?shù)街锌厥疑衔粰C(jī)中顯示，傳統(tǒng)做法是 采用4-20mA電流信號或脈沖信號，但由于脈沖信號容易受干擾，4-20mA電流信 號受導(dǎo)線電阻影響，這兩種信號傳輸距離都不太遠(yuǎn)，實際應(yīng)用中電流信號傳輸一 般都建議在100m以內(nèi)，脈沖信號傳輸一般建議在50m以內(nèi)；RS485通訊由于傳輸 形式的特殊性，不易受干擾，傳輸距離可遠(yuǎn)達(dá)1200m，設(shè)計開發(fā)一種高可靠RS485 通訊的智能電磁流量計，在工業(yè)自動化領(lǐng)域具有很大的實際意義。實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供一種智能化，集成化程度高的智能 電磁流量計，以解決現(xiàn)有電磁流量計所存在的與系統(tǒng)或上位機(jī)之間傳輸數(shù)據(jù)的傳 輸距離短，信號容易受干擾的問題。本實用新型所解決的技術(shù)問題可以采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn) 一種智能電磁流量計，它包括傳感器、MCU單片機(jī)控制器和與MCU單片機(jī)控 制器連接的A/D轉(zhuǎn)換回路、勵磁電路、電源電路、電流輸出回路、脈沖輸出回路、 通訊接口，輸出回路，鍵盤回路、顯示回路，傳感器的信號輸出端通過一前置放 大電路接A/D轉(zhuǎn)換回路，其特征在于所述通訊接口電路包含一通訊芯片，在所 述通訊芯片的信號輸入端接有上拉電阻，而在其兩信號輸出端分別接有限流電 阻、瞬變管。本實用新型的智能電磁流量計的原理如下參看圖3，本實用新型中，由電源回路提供MCU單片機(jī)控制器及通訊芯片的 工作電源；在通訊芯片的l、 7兩腳分別接上拉電阻R、 R39以增強(qiáng)驅(qū)動，在6、 7 兩輸出腳分別加接限流電阻R41、 R43，瞬變管Dll、 D12，電阻R42;在實際應(yīng)用 中瞬變管Dll、 D12采用6. 8V/1000A瞬變管，當(dāng)與上位機(jī)通訊時，由于靜電或其 它原因在A、 B兩腳產(chǎn)生的高電壓被瞬變管Dll、 D12快速放掉，A、 B兩腳電壓維 持在+6V，有效保護(hù)通訊芯片(一般通訊芯片6、 7兩腳對地電壓為15V);電阻 R42起匹配電阻作用，實際應(yīng)用中一般為在多機(jī)通訊時，最近的一臺電磁 流量計與最遠(yuǎn)的一臺電磁流量計的J5短接，使A、 B兩腳等效電阻約為60Q;在 實際應(yīng)用中一根雙絞線就能并聯(lián)64臺電磁流量計與上位機(jī)通訊，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸， 使用極為方便，通訊可靠，通訊芯片不會出現(xiàn)損壞。


圖1為本實用新型智能電磁流量計的原理框圖。圖2為現(xiàn)有電磁流量計的通訊輸出回路的原理圖。圖3為本實用新型智能電磁流量計的通訊輸出回路的原理圖。圖4為本實用新型智能電磁流量計的通訊輸出回路處于多機(jī)通訊狀態(tài)時的原理框圖。
具體實施方式
為了使本實用新型實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了 解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本實用新型。
如圖1所示，220VAC或+24VDC外電源輸入電源回路7產(chǎn)生電源提供流量計 所需的工作電源。MCU單片機(jī)控制器采用單片機(jī)AT91M55800，單片機(jī)AT91M55800控制勵磁電 路5向傳感器1提供勵磁電流，傳感器l電磁感應(yīng)產(chǎn)生流量對應(yīng)的電壓信號，經(jīng) 前置放大器回路2、 A/D轉(zhuǎn)換回路3送入單片機(jī)AT91M55800中計計算，得出的瞬 時流量、累積流量送至顯示電路4顯示。單片機(jī)AT91M55800還連接有鍵盤回路6，其為軟件操作電路；貯存數(shù)據(jù)的 EER0M8;電流輸出回路9;脈沖輸出回路10和通訊接口電路11。本實用新型中 除了通訊接口電路11與現(xiàn)有的通訊接口電路不一樣外，其它電路路均為現(xiàn)有的 電路，在此不作詳細(xì)描述。圖2為現(xiàn)有電磁流量計的帶RS485通訊接口電路的原理圖，由電源回路7提 供控制器、通訊芯片U10的工作電源；通訊芯片U10的6、 7腳輸出瞬時流量、 累積流量和RS485 A、 B通訊信號供上位機(jī)通訊，實際應(yīng)用中一根雙絞線就能并 聯(lián)64臺電磁流量計與上位機(jī)通訊，使用極為方便，但存在與上位機(jī)通訊時有時 通訊芯片U10會損壞，有時通訊不上。圖3為本實用新型智能電磁流量計的通訊接口電路的原理圖，由電源回路7 提供控制器、通訊芯片U25的工作電源；在通訊芯片U25的1、 7兩腳分別接上 拉電阻R、 R39以增強(qiáng)驅(qū)動，在6、 7兩腳輸出分別加限流電阻R41、 R43,瞬變管 Dll、 D12,電阻R42，實際應(yīng)用中瞬變管Dll、 D12采用6. 8V/1000A瞬變管;當(dāng) 與上位機(jī)通訊時，由于靜電或其它原因在A、 B兩腳產(chǎn)生的高電壓被瞬變管Dll、 D12快速放掉，A、 B兩腳電壓維持在+6V，有效保護(hù)通訊芯片U25 (—般通訊芯片 6、 7兩腳對地電壓為15V); R42電阻起匹配電阻作用，實際應(yīng)用中一般為120Q。圖4為本實用新型智能電磁流量計的通訊輸出回路處于多機(jī)通訊狀態(tài)時的原 理框圖。多機(jī)通訊時，最近一臺電磁流量計和最遠(yuǎn)一臺電磁流量計的J5短接，使A、 B兩腳等效電阻約為60Q。實際應(yīng)用中一根雙絞線就能并聯(lián)64臺電磁流量計與上 位機(jī)通訊，使用極為方便，通訊可靠，U25通訊芯片末出現(xiàn)損壞。通訊芯片U25的型號為SN65186。以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征和本實用新型的優(yōu)點(diǎn)。
本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和 說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的 前提下，本實用新型還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的 本實用新型范圍內(nèi)。本實用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求1、一種智能電磁流量計，它包括傳感器、MCU單片機(jī)控制器和與MCU單片機(jī)控制器連接的A/D轉(zhuǎn)換回路、勵磁電路、電源電路、電流輸出回路、脈沖輸出回路、通訊接口，輸出回路，鍵盤回路、顯示回路，傳感器的信號輸出端通過一前置放大電路接A/D轉(zhuǎn)換回路，其特征在于所述通訊接口電路包含一通訊芯片，在所述通訊芯片的信號輸入端接有上拉電阻，而在其兩信號輸出端分別接有限流電阻、瞬變管。
專利摘要一種智能電磁流量計，它包括傳感器、MCU單片機(jī)控制器和與MCU單片機(jī)控制器連接的A/D轉(zhuǎn)換回路、勵磁電路、電源電路、電流輸出回路、脈沖輸出回路、通訊接口，輸出回路，鍵盤回路、顯示回路，傳感器的信號輸出端通過一前置放大電路接A/D轉(zhuǎn)換回路，其特征在于所述通訊接口電路包含一通訊芯片，在所述通訊芯片的信號輸入端接有上拉電阻，而在其兩信號輸出端分別接有限流電阻、瞬變管。本實用新型的智能電磁流量計，在與系統(tǒng)或上位機(jī)之間傳輸數(shù)據(jù)的傳輸距離長，傳輸信號穩(wěn)定，且通訊芯片不容易損壞。
文檔編號G01F15/06GK201025447SQ20062016253
公開日2008年2月20日 申請日期2006年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月30日
發(fā)明者汪麗芝, 顏建渭 申請人:上海星空自動化儀表有限公司