本實用新型涉及燃氣表領域，具體而言，涉及一種磁干擾采集電路，以及一種應用這種磁干擾采集電路的物聯(lián)網(wǎng)遠控智能燃氣表。

背景技術(shù)：

隨著燃氣輸氣管道的興建與普及，燃氣表也得到了快速發(fā)展，目前市場上主流的燃氣表有兩種：一種是傳統(tǒng)的機械式膜式燃氣表，另一種是電子式膜式燃氣表，也稱智能燃氣表。

機械式膜式燃氣表的優(yōu)點是技術(shù)成熟、計量可靠、質(zhì)量穩(wěn)定，但其結(jié)構(gòu)復雜、體積大，人工抄表花費大等缺點使其發(fā)展受到一定的阻礙。智能燃氣表是在傳統(tǒng)機械式基礎上進行改進，增加了電子計量方式、顯示功能、預支費和遠程抄表功能，實現(xiàn)了半電子化，有效解決了人工抄表的難題。這其中，有一種物聯(lián)網(wǎng)遠控智能燃氣表，這種燃氣表在傳統(tǒng)燃氣表的基礎上加上無線通信模塊(例：GSM/GPRS/LORA等)以及相應的控制電路，從而能夠?qū)⒂脩舻挠脷鈹?shù)據(jù)直接上傳到燃氣公司控制中心或?qū)⑷細夤究刂浦行牡闹噶钕螺d到表端，即遠程控制，簡稱遠控。但是由于物聯(lián)網(wǎng)遠控智能燃氣表加裝了無線的收發(fā)裝置，其發(fā)送的信號功率強(17dbm)、時間長(持續(xù)時間長達3秒)，這種信號有時會對無抗電磁干擾能力的低頻主控電路板產(chǎn)生嚴重的影響，致使相關電路產(chǎn)生誤信號，造成誤關閥、誤扣數(shù)。外部電源、查詢按鈕或干簧管等通過電子線連接到主電路板，并通過印刷線路板(Printed Circuit Board，PCB)的走線連接到微控制器(Microcontroller Unit，MCU)，這些電子線或走線具有天線作用，在無線發(fā)送或有外界電磁干擾時，會把這些干擾信號藕合到MCU端，MCU引腳對輸入信號幅度的鉗位作用相當于對無線信號的半波整流，從而導致MCU輸入引腳平均電平的變化而產(chǎn)生誤動作。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種磁干擾采集電路，以實現(xiàn)當外界強磁靠近干簧管致其閉合時，MCU能進行表端的強磁保護。

本實用新型的另一目的在于提供一種物聯(lián)網(wǎng)遠控智能燃氣表，以實現(xiàn)提高其抗電磁干擾能力的功能。

本實用新型是這樣實現(xiàn)的：

一種磁干擾采集電路，其包括第一電阻、干簧管及濾波電路，第一電阻一端與電源電連接，另一端通過濾波電路接地，第一電阻與濾波電路連接并形成檢測節(jié)點；干簧管與濾波電路構(gòu)成封閉回路，當干簧管閉合時，所述檢測節(jié)點為低電平，當干簧管斷開時，所述檢測節(jié)點為高電平。

進一步地，所述濾波電路包括第二電阻、第一電容及鐵氧體磁珠，所述干簧管、第二電阻、第一電容、以及鐵氧體磁珠依次串聯(lián)形成封閉回路。

進一步地，所述第一電容串聯(lián)于第一電阻與地之間，所述第一電容與所述第一電阻之間形成所述檢測節(jié)點。

進一步地，所述濾波電路包括第二電阻及第一電容，所述干簧管、第二電阻及第一電容依次串聯(lián)形成封閉回路。

進一步地，所述第一電容串聯(lián)于第一電阻與地之間，所述第一電容與所述第一電阻之間形成所述檢測節(jié)點。

進一步地，所述濾波電路包括鐵氧體磁珠及第一電容，所述干簧管、鐵氧體磁珠及第一電容依次串聯(lián)形成封閉回路。

進一步地，所述第一電容串聯(lián)于第一電阻與地之間，所述第一電容與所述第一電阻之間形成所述檢測節(jié)點。

進一步地，所述濾波電路還包括第二電容，所述第一電容與所述第二電容并聯(lián)。

本實用新型還提供一種物聯(lián)網(wǎng)遠控智能燃氣表，包括一種磁干擾采集電路，所述磁干擾采集電路包括：第一電阻、干簧管及濾波電路，所述第一電阻一端與電源電連接，另一端通過所述濾波電路接地，所述第一電阻與所述濾波電路連接并形成檢測節(jié)點；所述干簧管與所述濾波電路構(gòu)成封閉回路，當干簧管閉合時，所述檢測節(jié)點為低電平，當干簧管斷開時，所述檢測節(jié)點為高電平。

進一步地，所述物聯(lián)網(wǎng)遠控智能燃氣表還包括微控制器，所述微控制器與所述檢測節(jié)點電連接，用于當所述檢測節(jié)點為低電平時，所述微控制器控制所述物聯(lián)網(wǎng)遠控智能燃氣表進行強磁保護。

相對現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型具有以下有益效果：本實用新型提供的一種磁干擾采集電路，包括第一電阻、干簧管、以及濾波電路，當外界不存在強磁場時(指強磁鐵形成的靜態(tài)場)，干簧管斷開，檢測節(jié)點是高電平，物聯(lián)網(wǎng)遠控智能燃氣表正常工作；當有強磁鐵靠近干簧管時，干簧管閉合，檢測節(jié)點被下拉到地，MCU檢測到檢測節(jié)點為低電平時，則物聯(lián)網(wǎng)遠控智能燃氣表進行保存狀態(tài)、關閥等強磁保護工作。另外，加入濾波電路，使得藕合到電子連線上電磁場干擾信號(無線信號的交變電磁場)到達檢測節(jié)點時已經(jīng)大幅衰減；通過調(diào)整電路板上元件的參數(shù)，增強其電磁干擾時維持原狀的能力，這兩種方法提高了物聯(lián)網(wǎng)遠控智能燃氣表的抗電磁干擾能力。

為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細說明如下。

附圖說明

為使本實用新型實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實用新型實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。因此，以下對在附圖中提供的本實用新型的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本實用新型的范圍，而是僅僅表示本實用新型的選定實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

圖1示出了本實用新型第一實施例所提供的一種磁干擾采集電路的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2示出了本實用新型第二實施例所提供的一種磁干擾采集電路的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3示出了本實用新型第三實施例所提供的一種磁干擾采集電路的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4示出了本實用新型第四實施例所提供的一種物聯(lián)網(wǎng)遠控智能燃氣表的結(jié)構(gòu)示意圖。

主要符號說明：

100、200、300-磁干擾采集電路；400-物聯(lián)網(wǎng)遠控智能燃氣表；110-濾波電路；150-MCU；R1-第一電阻；S-干簧管；R2-第二電阻；L-鐵氧體磁珠；C1-第一電容；C2-第二電容。

具體實施方式

下面將結(jié)合本實用新型實施例中附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實用新型實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。因此，以下對在附圖中提供的本實用新型的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本實用新型的范圍，而是僅僅表示本實用新型的選定實施例?；诒緦嵱眯滦偷膶嵤├?，本領域技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

下面結(jié)合附圖，對本實用新型的一些實施方式作詳細說明。在不沖突的情況下，下述的實施例及實施例中的特征可以相互組合。

第一實施例

請參照圖1，本實施例提供一種磁干擾采集電路100，其包括第一電阻R1、干簧管S及濾波電路110，第一電阻R1一端與電源電連接，另一端通過濾波電路110接地，第一電阻R1與濾波電路110連接并形成檢測節(jié)點A；干簧管S與濾波電路110構(gòu)成閉合回路。

在本實施例中，第一電阻R1為上拉電阻，上拉電阻可以將不確定的信號鉗位在高電平，當遠控智能燃氣表正常工作時，干簧管S斷開，流過第一電阻R1的電流幾乎為0，因此一般條件下其阻值對整表性能無影響；但是，在無線發(fā)送或有外界電磁場干擾時，檢測節(jié)點A除了從電子線端接收相關干擾外(通過濾波電路110濾除)，也會從電路板相關走線上接收到干擾信號，此時若第一電阻R1的阻值較大(如1MΩ)，則電路板上接收的干擾信號可能改變其平均電平并造成邏輯電平翻轉(zhuǎn)，因此，在本實施例中，第一電阻R1的阻值為47KΩ。

在本實施例中，濾波電路110包括第二電阻R2、鐵氧體磁珠L、以及第一電容C1。

在本實施例中，干簧管S、第二電阻R2、第一電容C1、以及鐵氧體磁珠L依次串聯(lián)形成封閉回路，并且，第一電容C1串聯(lián)于第一電阻R1與地之間，第一電容C1與第一電阻R1之間形成檢測節(jié)點A，第二電阻R2與檢測節(jié)點A電連接。

在本實施例中，濾波電路110還包括第二電容C2，第一電容C1與第二電容C2并聯(lián)。

優(yōu)選的，本實施例中，第一電容C1的容值為200pF，第二電容C2的容值為0.1uF，第二電阻R2的阻值為330Ω。

優(yōu)選的，如果干擾信號來自第二電阻R2的前端，在高頻干擾信號作用下，定義干擾信號為G_in，經(jīng)過第二電阻R2與第一電容C1并聯(lián)組成的RC低通濾波器，即允許低頻信號通過，而將高頻信號衰減的電路，由于RC低通濾波器的作用，當干擾信號到達檢測節(jié)點A時，定義檢測節(jié)點A的輸入電壓為A_in，則

其中，ω₁＝2πf₁，f₁是高頻干擾信號的頻率，由此可以看出，當高頻干擾信號到達檢測節(jié)點A時，已經(jīng)大幅度衰減。

優(yōu)選的，R2具有限流作用，能夠保護干簧管S的觸點。

另外，第二電容C2還具有防抖動的作用。

鐵氧體磁珠L對低頻電流幾乎沒有阻抗，而對較高頻率的電流會產(chǎn)生較大衰減作用，高頻電流在其中以熱量形式散發(fā)，其等效電路為一個電感和一個電阻串聯(lián)，兩個組件的值都與磁珠的長度成比例。因此，在本實施例中，鐵氧體磁珠L與第一電容C1并聯(lián)接地，這樣便形成了一個低通濾波器網(wǎng)絡，可以進一步降低電磁干擾。

優(yōu)選的，如果干擾信號G_in來自鐵氧體磁珠L的前端，在高頻干擾信號作用下，鐵氧體磁珠L具有電阻作用，設其阻值為R，故相當于R與第一電容C1組成RC低通濾波器，當干擾信號到達檢測節(jié)點A時，檢測節(jié)點A的輸入電壓A_in1為：

同時，鐵氧體磁珠L還具有電感作用，設其電感為L，其與第一電容C1組成LC低通濾波電路，當干擾信號到達檢測節(jié)點A時，檢測節(jié)點A的輸入電壓A_in2為：

因此，如果高頻干擾信號G_in來自鐵氧體磁珠L的前端，當干擾信號到達檢測節(jié)點A時，檢測節(jié)點A的輸入電壓A_in為

A_in＝A_in1+A_in2

可以明顯的看到，干擾信號已經(jīng)大幅衰減。

干簧管S也稱舌簧管或者磁簧開關，是一種磁敏的特殊開關。在本實施例中，干簧管S、第二電阻R2、第一電容C1、以及鐵氧體磁珠L依次串聯(lián)形成封閉回路，當外界強磁鐵靠近形成的磁場使干簧管S的簧片磁化時，簧片的觸點部分就會被磁力吸引，當吸引力大于簧片的彈力時，常開接點就會吸合，當磁力減小到一定程度時，接點被簧片的彈力打開，正常情況下干簧管S斷開。

需要說明的是，在本實施例中，由于物聯(lián)網(wǎng)遠控智能燃氣表正常工作時，干簧管S斷開，因此一般條件下第一電阻R1的阻值對整表性能無影響；但是，在無線發(fā)送或有外界電磁場干擾時，檢測節(jié)點A接收的干擾信號不僅包括從電子線端接收的相關干擾(通過濾波電路110濾除)，還包括從電路板相關走線上接收的干擾信號，此時若第一電阻R1阻值大于等于1MΩ，則電路板上接收的干擾信號可能會改變其平均電平并造成邏輯電平翻轉(zhuǎn)，因此，第一電阻R1應該選擇阻值在1MΩ以下的電阻，以保證物聯(lián)網(wǎng)遠控智能燃氣表具有較強的抗電磁干擾能力。

另外，需要說明的是，本實施例中提供的第二電阻R2的阻值、以及第一電容C1與第二電容C2的容值并不是唯一的，只要能實現(xiàn)濾波電路110對干擾信號進行衰減的取值都屬于本實用新型的保護范圍，但是，為了保證濾波電路110對干擾信號的大幅衰減，第一電容C1應該是pF級的小電容。

第二實施例

請參照圖2，本實施例提供一種磁干擾采集電路200，其包括第一電阻R1、干簧管S、以及濾波電路110。本實施例提供的磁干擾采集電路200，除了濾波電路110不包括鐵氧體磁珠L以外，其它電路連接均與磁干擾采集電路100相同。

本實施例中，由第二電阻R2、第一電容C1、以及第二電容C2組成的濾波電路110，可以使出現(xiàn)在第二電阻R2前端的干擾信號G_in得到大幅衰減，具體分析過程同第一實施例，在此不再贅述。

第三實施例

請參照圖3，本實施例提供一種磁干擾采集電路300，其包括第一電阻R1、干簧管S、以及濾波電路110。本實施例提供的磁干擾采集電路300，除了濾波電路110不包括第二電阻R2以外，其它電路連接均與磁干擾采集電路100相同。

本實施例中，由鐵氧體磁珠L、第一電容C1、以及第二電容C2組成的濾波電路110，可以使出現(xiàn)在鐵氧體磁珠L前端的干擾信號G_in得到大幅衰減，具體分析過程同第一實施例，在此不再贅述。

第四實施例

請參照圖4，本實施例提供一種物聯(lián)網(wǎng)遠控智能燃氣表400，其包括本實用新型第一實施例提供的磁干擾采集電路100，并且還包括MCU150，MCU150與磁干擾采集電路100的檢測節(jié)點A電連接，用于當檢測節(jié)點A為低電平時，MCU150控制物聯(lián)網(wǎng)遠控智能燃氣表400進行強磁保護，因此，本實施例提供的磁干擾采集電路100應該接入MCU150的帶下降沿中斷的IO端口。

本實施例提供的物聯(lián)網(wǎng)遠控智能燃氣表400的工作原理是：磁干擾采集電路100中，當外界強磁(磁鐵產(chǎn)生的靜態(tài)磁場)干擾時，干簧管S斷開，檢測節(jié)點A通過第一電阻R1上拉到高電平；當外界強磁鐵靠近時，干簧管S閉合，檢測節(jié)點A被下拉到地，MCU150檢測到檢測節(jié)點A為低電平時，則控制物聯(lián)網(wǎng)遠控智能燃氣表400進行保存狀態(tài)、關閥等強磁保護工作，另外，加入濾波電路110，使得干擾信號到達檢測節(jié)點A時已經(jīng)大幅衰減，從而能夠削弱電磁干擾對MCU150的影響，也就是提高了物聯(lián)網(wǎng)遠控智能燃氣表400的抗電磁干擾能力。

需要說明的是，第二實施例所述的磁干擾采集電路200和第三實施例所述的磁干擾采集電路300也可應用于物聯(lián)網(wǎng)遠控智能燃氣表400中。

綜上所述，本實用新型提供的磁干擾采集電路，能夠?qū)崿F(xiàn)當外界強磁靠近干簧管致其閉合時，MCU能進行表端的強磁保護的功能，另外，通過增加濾波電路，能夠避免在無線發(fā)送或外界電磁干擾時，MCU產(chǎn)生的誤動作，提高了物聯(lián)網(wǎng)遠控智能燃氣表的抗電磁干擾能力。

需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關系術(shù)語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。

以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。