一種基于三端信號放大電路的智能電子水表控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機電設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種基于三端信號放大電路的智能電子水表控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]生活中，水表主要用來記錄自來水用水量的儀表，傳統(tǒng)的機械式水表裝在水管上，通過表上指針或字輪的轉(zhuǎn)動顯示通過的水流量?，F(xiàn)有的旋翼式機械計數(shù)水表，都有一個弊病，就是讀表不方便，不直觀，指針型的水表時有指針錯位的現(xiàn)象，從而造成誤讀數(shù)值。而直讀式雖然有所改進(jìn)，但也有在跳字時出現(xiàn)半個字的情況出現(xiàn)，機械水表的盤面進(jìn)水生銹或有水霧后，計量顯示不清楚，抄表員讀表困難。因此，生產(chǎn)出一種能解決計量不準(zhǔn)確、計量顯示不清楚等問題的水表，便成為了現(xiàn)在的當(dāng)務(wù)之急。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中水表計量不準(zhǔn)確、計量顯示不清楚等問題，給抄表員造成了讀表困難的缺陷，本發(fā)明提供一種基于三端信號放大電路的智能電子水表控制系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):一種基于三端信號放大電路的智能電子水表控制系統(tǒng)，主要由霍爾元件，與霍爾元件相連接的信號處理單元，與信號處理單元相連接的單片機，以及與單片機相連接的顯示器組成;所述霍爾元件由均與信號處理單元相連接的霍爾傳感器a和霍爾傳感器b組成;所述信號處理單元由均與霍爾傳感器a和霍爾傳感器b相連接的三端信號放大電路，和分別與三端信號放大電路和單片機相連接的低通濾波電路組成。
[0005]所述信號接收電路由三極管VTl，三極管VT4，P極與三極管VTl的集電極相連接、N極經(jīng)電阻R2后和三極管VTl的基極共同形成信號接收電路的輸入端的二極管Dl，正極順次經(jīng)電阻R4和二極管D2以及電阻R8后與三極管VT4的基極相連接、負(fù)極與三極管VTl的基極相連接的極性電容C3，負(fù)極與極性電容C3的正極相連接、正極順次經(jīng)電阻Rl和極性電容Cl后與三極管VTl的基極相連接的極性電容C2，以及P極經(jīng)電阻R5后與三極管VTl的發(fā)射極相連接、N極經(jīng)極性電容C4后與三極管VT4的集電極相連接的二極管D3組成;所述三極管VTl的發(fā)射極和三極管VT4的發(fā)射極共同形成信號接收電路的輸出端并與信號放大電路相連接所述信號接收電路的輸入端作為三端信號放大電路的輸入端分別與霍爾傳感器a和霍爾傳感器b相連接。
[0006]所述信號放大電路由放大器P1，三極管VT2，三極管VT3，一端與三極管VT4的發(fā)射極相連接、另一端與放大器Pl的正極相連接的電阻R9，p極與三極管VT2的發(fā)射極相連接、N極經(jīng)電阻R3后與三極管VT3的基極相連接的二極管D4，正極與放大器Pl的負(fù)極相連接、負(fù)極與三極管VT3的發(fā)射極相連接的極性電容C5，P極經(jīng)電阻R6后與三極管VT3的集電極相連接、N極與放大器Pl的輸出端相連接的二極管D5，以及一端與放大器Pl的輸出端相連接、另一端作為信號放大電路的輸出端并與低通濾波電路相連接的電阻R7組成;所述三極管VT2的基極與三極管VTl的發(fā)射極相連接、其集電極接地;所述三極管VT3的集電極接地。
[0007]所述低通濾波電路由放大器P2，放大器P3，三極管VT5，P極經(jīng)電阻Rll后與放大器P2的正極相連接、N極順次經(jīng)電阻RlO和電阻R7后與放大器Pl的輸出端相連接的二極管D6，正極與二極管D6的P極相連接、負(fù)極經(jīng)電阻R12后接地的極性電容C6，N極經(jīng)電阻R13后與放大器P2的正極相連接、P極與三極管VT5的集電極相連接的二極管D7，負(fù)極與三極管VT5的發(fā)射極相連接、正極與放大器P3的正極相連接的極性電容C8，N極經(jīng)電阻R15后與三極管VT5的基極相連接、P極順次經(jīng)電阻R16和極性電容C9后與放大器P3的輸出端相連接的二極管D8，正極經(jīng)電阻R14后與二極管D8的N極相連接、負(fù)極與二極管D7的N極相連接的極性電容C7，一端與放大器P2的負(fù)極相連接、另一端接地的電阻R17，以及負(fù)極與放大器P3的負(fù)極相連接、正極經(jīng)電阻R18后接地的極性電容ClO組成;所述放大器P3的正極與放大器P2的輸出端相連接、其輸出端作為低通濾波電路的輸出端并與單片機相連接。。
[0008]進(jìn)一步地，所述的信號處理單元和單片機設(shè)置在同一塊電路板上；所述顯示器為高清液晶顯示器。
[0009]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點及有益效果:
[0010](I)本發(fā)明的信號處理單元由三端信號放大電路和低通濾波電路組成，其中三端信號放大電路能夠?qū)魻栐杉男畔⒂行У倪M(jìn)行放大，并將該信息轉(zhuǎn)換為電流信號；而低通濾波電路則將該放大后的電流信號進(jìn)行抗低頻負(fù)載處理，從而能有效的提高了本智能電子水表測量的準(zhǔn)確性。
[0011](2)本發(fā)明通過采用兩個霍爾傳感器多次采樣，更加精確的對流經(jīng)水管的水流量測量，從而確保了本控制系統(tǒng)的測量的準(zhǔn)確性。
[0012](3)本發(fā)明的顯示器采用液晶顯示器，顯示效果更好，方便抄表員讀表。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)框圖。
[0014]圖2為本發(fā)明的三端信號放大電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖3為本發(fā)明的低通濾波電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
[0017]如圖1所示，本發(fā)明主要由霍爾元件，與霍爾元件相連接的信號處理單元，與信號處理單元相連接的單片機，以及與單片機相連接的顯示器組成。所述霍爾元件由霍爾傳感器a和霍爾傳感器b組成。所述信號處理單元由相互連接的三端信號放大電路和低通濾波電路組成，所述霍爾傳感器a和霍爾傳感器b分別與三端信號放大電路相連接，所述低通濾波電路則與單片機相連接。
[0018]實施時，霍爾傳感器a和霍爾傳感器b設(shè)置在電子水表葉輪的上方不同位置，用于采集葉輪的轉(zhuǎn)速并輸出相應(yīng)的脈沖信號給三端信號放大電路，其信號處理單元和單片機設(shè)置在同一塊電路板上，在實施時本發(fā)明可采用鋰電池給各元器件供電。電子水表的葉輪上方設(shè)置有托盤，電路板固定在托盤的上方，在托盤上設(shè)有用于與外罩配合的卡扣，外罩將電路板罩住從而防止電路板進(jìn)水，外罩頂部采用透明塑料制成，方便抄表人員查看顯示器。而本發(fā)明中的顯示器為高清液晶顯示器，確保了抄表人員讀數(shù)的方便及準(zhǔn)確。
[0019]本智能電子水表控制系統(tǒng)的工作原理如下:將水表接入水管，用水時水經(jīng)水管流出，水流經(jīng)電子水表，電子水表中的葉輪轉(zhuǎn)動，設(shè)置在葉輪上方的霍爾傳感器a和霍爾傳感器b采集到葉輪的轉(zhuǎn)速并輸出相應(yīng)的脈沖信號，脈沖信號經(jīng)三端信號放大電路進(jìn)行放大處理后傳輸給低通濾波電路進(jìn)行濾波處理，低通濾波電路將濾波處理后的脈沖信號輸出給單片機，該單片機將接收到的信號進(jìn)行數(shù)碼換算，并將換算出來的數(shù)碼值通過液晶顯示器來顯示流經(jīng)電子水表的水流量。本發(fā)明采用兩個霍爾傳感器進(jìn)行多次采樣，更加精確的將流經(jīng)水管的水流量測量出來，確保了本智能電子水表的準(zhǔn)確性。
[0020]如圖2所示，所述三端信號放大電路由信號接收電路和信號放大電路組成;所述信號接收電路由三極管VT1，三極管VT4，電阻R1，電阻R2，電阻R4，電阻R5，電阻R8，極性電容C2，極性電容C3，極性電容C4，二極管Dl，二極管D2，以及二極管D3組成。
[0021]連接時，二極管Dl的P極與三極管VTl的集電極相連接、N極經(jīng)電阻R2后和三極管VTl的基極共同形成信號接收電路的輸入端。極性電容C3的正極順次經(jīng)電阻R4和二極管D2以及電阻R8后與三極管VT4的基極相連接、負(fù)極與三極管VTl的基極相連接。極性電容C2的負(fù)極與極性電容C3的正極相連接、正極順次經(jīng)電阻Rl和極性電容Cl后與三極管VTl的基極相連接。二極管D3的P極經(jīng)電阻R5后與三極管VTl的發(fā)射極相連接、N極經(jīng)極性電容C4后與三極管VT4的集電極相連接。
[0022]所述