專利名稱：流量傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及應(yīng)用于旋翼式流體計(jì)量儀表上的ー種流量傳感器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的用于流體計(jì)量儀表中的流量傳感器，一般采用基于干簧管、霍爾器件、韋根效應(yīng)器件的流量傳感器。流經(jīng)流量計(jì)量儀表的流體推動(dòng)帶有磁鋼或磁環(huán)的葉輪旋轉(zhuǎn)，其葉輪轉(zhuǎn)速較快，現(xiàn)有的流量傳感器對高速旋轉(zhuǎn)的葉輪所產(chǎn)生的流量信號進(jìn)行采集很困難?，F(xiàn)有的流量傳感器還存在以下不足(I)采樣頻率過低通常不能在葉輪上直接采樣流量信號，而是將葉輪聯(lián)動(dòng)減速裝置減速后再進(jìn)行采樣，然而使其儀表的分辨率降低導(dǎo)致儀表精 度下降。(2)傳感器功耗過大，不能滿足采用電池供電方案的計(jì)量儀表；(3)可靠性低流量計(jì)量儀表測量較小流量或較大流量(葉輪在低速或高速旋轉(zhuǎn))吋，導(dǎo)致流量信號丟失。(4)使用壽命過低傳感器采樣頻率過高并采樣時(shí)間過長時(shí)，因超過其壽命限制而報(bào)廢。(5)輸出信號難處理輸出信號因傳感器自身原因伴有隨機(jī)干擾信號，造成對傳感器的輸出信號難以處理導(dǎo)致計(jì)量儀表精度下降。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種能廣泛用于旋翼式流體計(jì)量儀表的具有可靠性強(qiáng)、采樣頻域廣、功耗低、使用壽命長等特點(diǎn)能輸出理想信號的ー種流量傳感器。本實(shí)用新型提供的這種流量傳感器，包括一個(gè)電源輸入接ロ、兩個(gè)用于防干擾的電容，兩個(gè)MR傳感芯片、ー個(gè)信號輸出接ロ，所述兩電容和兩個(gè)MR傳感芯片分別連在電源輸入接ロ引入的兩根電源線上，兩MR傳感芯片分別與所述信號輸出接ロ連接，將采集的信號輸出。所述MR傳感芯片響應(yīng)頻率為10千赫茲以上，并且支持間歇性電源供電方式。兩MR傳感芯片之間相隔有距離并有夾角地安裝在PCB板上。本實(shí)用新型是由高敏度MR傳感芯片采集流體流量計(jì)量儀表葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)所產(chǎn)生的脈沖信號，經(jīng)過芯片內(nèi)部處理后輸出可靠信號。由于本實(shí)用新型所采用的傳感芯片靈敏度高，能感應(yīng)到絕對值大于25高斯的磁場變化，使得能廣泛應(yīng)用于旋翼式流體計(jì)量儀表；本實(shí)用新型所采用了新型磁感應(yīng)芯片，使得采樣頻域大大提升、可靠性和耐用性大大增強(qiáng)、以及能可靠的采樣到流體在各個(gè)流量點(diǎn)下的流量信號；并且本實(shí)用新型支持脈沖式間歇供電方式，使得與現(xiàn)有的傳感器相比在同一電源和同一采樣頻率下，傳感器整體功耗降低100倍以上；本實(shí)用新型所采用的磁敏傳感芯片具有響應(yīng)快、輸出信號穩(wěn)定等特點(diǎn)，使得能直接采集流體流量計(jì)量儀表葉輪上的流量信號，從而使儀表的分辨率和精度大幅提升；本實(shí)用新型尤其適用于旋翼式流體計(jì)量儀表。

圖I為本實(shí)用新型的原理框圖。[0009]圖2本實(shí)用新型應(yīng)用原理圖。圖3是葉輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)本實(shí)用新型輸出的信號圖。圖4是葉輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)本實(shí)用新型輸出的信號圖。
具體實(shí)施方式
圖1本實(shí)用新型原理框圖，從該圖可以看出，本實(shí)用新型包括電源輸入接ロ、用于防干擾的電容、兩片MR傳感芯片A和B、ー個(gè)信號輸出接ロ。本實(shí)用新型的電源由電源接ロ輸入通過兩個(gè)陶瓷電容濾掉高頻干擾后，供給兩片MR傳感芯片使其芯片正常工作，兩片MR傳感芯片將各自感應(yīng)到的流量信號經(jīng)處理后由信號輸出接ロ輸出。本實(shí)用新型所采用的MR傳感芯片工作原理如圖所示，MR感應(yīng)電橋感應(yīng)到微弱的流量信號，經(jīng)信號放大器予以放大后，由帶施密特輸出的比較器轉(zhuǎn)換成數(shù)字脈沖信號后，再經(jīng)驅(qū)動(dòng)門電路處理最后送至OCL驅(qū)動(dòng)輸出電路進(jìn)行功率放大后輸出穩(wěn)定、帶載能力強(qiáng)的流量信號。本實(shí)用新型之所以能實(shí)現(xiàn)低功耗，是因?yàn)椴捎昧酥С置}沖式間歇供電的新型MR傳感芯片，其開啟時(shí)間(TAW)最小可降低到lUs，如果采用頻率為1000赫茲(Period =ImS)，那么本實(shí)用新型在3V電源下工作其功耗小于0. 03Mw。圖2為本實(shí)用新型應(yīng)用原理圖，本實(shí)用新型在實(shí)際用中流體推動(dòng)流體計(jì)量儀表的葉輪旋轉(zhuǎn)，其葉輪上的磁環(huán)或磁鋼也隨之旋轉(zhuǎn)并在磁體周圍產(chǎn)生一個(gè)變化的磁場，本實(shí)用新型感應(yīng)到其磁場變化后輸出ー組帶葉輪旋轉(zhuǎn)方向特征的數(shù)字脈沖信號。圖中兩MR傳感芯片I安裝在PCB板2上，這兩片MR傳感芯片之間有一段距離和ー個(gè)夾角。PCB板的下方是葉輪上面裝有磁鋼3，當(dāng)葉輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)兩MR傳感芯片I通過信號輸出接ロ輸出的信號如圖3所示，當(dāng)葉輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)信號輸出接ロ輸出的信號如圖4所示。兩片MR傳感芯片之間的安裝位置使本實(shí)用新型能鑒別流經(jīng)流體計(jì)量儀表的流體方向。如圖所示，本實(shí)用新型在實(shí)際用中流體推動(dòng)流體計(jì)量儀表的葉輪旋轉(zhuǎn)，其葉輪上的磁環(huán)或磁鋼也隨之旋轉(zhuǎn)并在磁體周圍產(chǎn)生一個(gè)變化的磁場，本實(shí)用新型感應(yīng)到其磁場變化后輸出ー組帶葉輪旋轉(zhuǎn)方向特征的數(shù)字脈沖信號。本實(shí)用新型之所以能鑒別流經(jīng)流體計(jì)量儀表的流體方向。
權(quán)利要求1.ー種流量傳感器，其特征在于該傳感器包括一個(gè)電源輸入接ロ、兩個(gè)用于防干擾的電容，兩個(gè)MR傳感芯片、ー個(gè)信號輸出接ロ，所述兩電容和兩個(gè)MR傳感芯片分別連在電源輸入接ロ引入的兩根電源線上，兩MR傳感芯片分別與所述信號輸出接ロ連接，將采集的信號輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的流量傳感器，其特征在于所述MR傳感芯片響應(yīng)頻率為10千赫茲以上，并且支持間歇性電源供電方式。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的流量傳感器，其特征在于兩MR傳感芯片之間相隔有距離并有夾角地安裝在PCB板上。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種流量傳感器，該傳感器包括一個(gè)電源輸入接口、兩個(gè)用于防干擾的電容，兩個(gè)MR傳感芯片、一個(gè)信號輸出接口，所述兩電容和兩個(gè)MR傳感芯片分別連在電源輸入接口引入的兩根電源線上，兩MR傳感芯片分別與所述信號輸出接口連接，將采集的信號輸出。本實(shí)用新型所采用的磁敏傳感芯片具有響應(yīng)快、輸出信號穩(wěn)定等特點(diǎn)，使得能直接采集流體流量計(jì)量儀表葉輪上的流量信號，從而使儀表的分辨率和精度大幅提升；本實(shí)用新型尤其適用于旋翼式流體計(jì)量儀表。
文檔編號G01F1/56GK202403743SQ20112049909
公開日2012年8月29日 申請日期2011年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月5日
發(fā)明者楊麗邦, 王湘明 申請人:湖南威銘能源科技有限公司